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JP7566331B2 - How to slow down the aging of lilies - Google Patents
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JP7566331B2 - How to slow down the aging of lilies - Google Patents

How to slow down the aging of lilies Download PDF

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Description

本開示は、花の老化を制御する転写因子ファミリー遺伝子(LhHFS)およびその利用法を提供する。たとえば、ゲノム編集、RNA干渉、または突然変異誘発因子の導入などといった手法によって、LhHFS遺伝子の発現または機能等を一部または完全に欠損させることにより、花の老化を遅延することが可能になる。 The present disclosure provides a transcription factor family gene (LhHFS) that controls floral senescence and a method for using the same. For example, by using techniques such as genome editing, RNA interference, or introduction of a mutagenic factor, it is possible to delay floral senescence by partially or completely eliminating the expression or function of the LhHFS gene.

ユリでは、有効な日持ち延長剤が開発されておらず、花の老化を制御する遺伝子も特定されていなかった。また、交配に基づく従来のユリの育種では、交配から開花まで3年ほどかかるため、非常に長い年月を必要とし効率が悪い。 No effective shelf life extenders have been developed for lilies, and no genes that control flower aging have been identified. In addition, traditional lily breeding, which is based on crossbreeding, takes about three years from crossbreeding to flowering, making it a very time-consuming and inefficient method.

交配に基づく従来のユリの育種では、交配から開花まで3年ほどの期間がかかるため、交配と選抜を繰り返して目的形質を付与するためには非常に長い年月を必要とし効率が悪い。また、系統ごとの日持ち性が整理されておらず、日持ち性に関するDNAマーカーなども開発されていない。 Conventional lily breeding based on crossbreeding takes about three years from crossbreeding to flowering, so it takes a very long time to repeatedly crossbreed and select to impart the desired traits, which is inefficient. In addition, the shelf life of each strain has not been organized, and DNA markers related to shelf life have not been developed.

花き一般、有効な品質保持技術の開発が求められる。そこで、本開示は、鋭意研究した結果、少なくともユリ科植物全般に保存されている、花きの花の老化を制御する遺伝子を特定し、品質保持技術を開発することを達成した。 There is a demand for the development of effective quality preservation technology for flowers and ornamental plants in general. As a result of extensive research, this disclosure has identified a gene that controls the senescence of flowers in flowers and ornamental plants, which is conserved at least in all lily family plants, and has succeeded in developing a quality preservation technology.

したがって、本開示は以下を提供する。
(項目1) (A)配列番号1に示す核酸配列もしくは配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする核酸配列;または
(B)配列改変体
を含む核酸分子であって、
該(B)配列改変体は、
(B-1)(A)の核酸配列において1以上の置換、付加および/もしくは欠失を有する配列改変体、
(B-2)(A)の核酸配列に対して少なくとも約90%の配列同一性を有する配列改変体、
(B-3)(A)の核酸配列に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズする配列改変体、
(B-4)(A)の対立遺伝子変異体である配列改変体、もしくは
(B-5)(A)または(B-1)~(B-4)のフラグメントである配列改変体であり、
該配列改変体がコードするタンパク質は(A)がコードするタンパク質の生物学的機能を有するものである、核酸分子。
(項目2) 前記核酸分子は、配列番号1に示す核酸配列を含む、上記項目のいずれかに記載の核酸分子。
(項目3) 前記核酸分子は、配列番号1または配列番号3に示す核酸配列からなる、上記項目のいずれかに記載の核酸分子。
(項目4) (a)配列番号2に示すアミノ酸配列またはそのフラグメントからなる、ポリペプチド;
(b)配列番号2に示すアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が変異しており、該変異が、置換、付加および/もしくは欠失を含むポリペプチドであって、かつ、(a)のポリペプチドの生物学的活性と同種の生物学的活性を有する、ポリペプチド;
(c)配列番号1に示す塩基配列のスプライス変異体または対立遺伝子変異体によってコードされる、ポリペプチド;
(d)配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする遺伝子の相同遺伝子によってコードされる、ポリペプチド;または
(e)(a)~(d)のいずれか1つのポリペプチドに対する同一性が少なくとも約90%であるアミノ酸配列を有し、かつ、(a)のポリペプチドの生物学的活性と同種の生物学的活性を有する、ポリペプチド
を含む、ポリペプチド。
(項目5) 上記項目のいずれかに記載の核酸配列の発現および/または該核酸配列もしくは該核酸配列がコードするタンパク質もしくは上記項目のいずれかに記載のポリペプチドの量または機能を抑制する因子。
(項目6) 前記因子は、タンパク質、ポリペプチド、オリゴペプチド、ペプチド、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ヌクレオチド、RNAまたはDNAを含む核酸、ポリサッカリド、オリゴサッカリド、脂質、ホルモン、リガンド、情報伝達物質、合成化学物質、放射線、またはこれらの組み合わせである、上記項目のいずれかに記載の因子。
(項目7) アンチセンス分子、RNAi因子、ゲノム編集用の因子、または突然変異誘発因子からなる群より選択される、上記項目のいずれかに記載の因子。
(項目8) LhHFSまたはその相同遺伝子を抑制する因子。
(項目9) 前記相同遺伝子は、
(i)
配列番号1に示す核酸配列もしくは配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする核酸配列の配列改変体であって、該配列改変体は、
(B-1)配列番号1に示す核酸配列もしくは配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする核酸配列において1以上の置換、付加および/もしくは欠失を有する配列改変体、
(B-2)配列番号1に示す核酸配列もしくは配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする核酸配列に対して少なくとも約70%の配列同一性を有する配列改変体、
(B-3)配列番号1に示す核酸配列もしくは配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする核酸配列に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズする配列改変体、
(B-4)配列番号1に示す核酸配列もしくは配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする核酸配列の対立遺伝子変異体である配列改変体、もしくは
(B-5)配列番号1に示す核酸配列もしくは配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする核酸配列、または(B-1)~(B-4)のフラグメントである配列改変体であり、
該配列改変体がコードするタンパク質は、配列番号1に示す核酸配列もしくは配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする核酸配列がコードするタンパク質の生物学的機能を有するものである、配列改変体、または
(ii)
(a)配列番号2に示すアミノ酸配列またはそのフラグメントからなる、ポリペプチド;
(b)配列番号2に示すアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が変異しており、該変異が、置換、付加および/もしくは欠失を含むポリペプチドであって、かつ、(a)のポリペプチドの生物学的活性と同種の生物学的活性を有する、ポリペプチド;
(c)配列番号1に示す塩基配列のスプライス変異体または対立遺伝子変異体によってコードされる、ポリペプチド;
(d)配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする遺伝子の相同遺伝子によってコードされる、ポリペプチド;または
(e)(a)~(d)のいずれか1つのポリペプチドに対する同一性が少なくとも約70%であるアミノ酸配列を有し、かつ、(a)のポリペプチドの生物学的活性と同種の生物学的活性を有する、ポリペプチド
を含む、ポリペプチド
を含む、上記項目のいずれかに記載の因子。
(項目10) 前記因子は、タンパク質、ポリペプチド、オリゴペプチド、ペプチド、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ヌクレオチド、RNAまたはDNAを含む核酸、ポリサッカリド、オリゴサッカリド、脂質、ホルモン、リガンド、情報伝達物質、合成化学物質、またはこれらの複合分子である、上記項目のいずれかに記載の因子。
(項目11) 前記因子は、核酸形態である、上記項目のいずれかに記載の因子。
(項目12) アンチセンス分子、RNAi因子、ゲノム編集用の因子、または突然変異誘発因子からなる群より選択される、上記項目のいずれかに記載の因子。
(項目13) 前記因子は、二本鎖核酸の形態のLhHFSのRNAi因子である、上記項目のいずれかに記載の因子。
(項目14) 前記因子は二本鎖形態であり、その一方の鎖は
(I)
(A)配列番号1に示す核酸配列もしくは配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする核酸配列のうちの少なくとも約100塩基を含む核酸配列;または
(B)配列改変体
を含み、他方の鎖は、
(II)(I)の相補配列またはアニーリングする配列
を含み、
該(B)配列改変体は、
(B-1)(A)の核酸配列において1以上の置換、付加もしくは欠失を有する配列改変体、
(B-2)(A)の核酸配列に対して少なくとも約70%の配列同一性を有する配列改変体、
(B-3)(A)の核酸配列に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズする配列改変体、
(B-4)(A)の対立遺伝子変異体である配列改変体、もしくは
(B-5)(A)または(B-1)~(B-4)のフラグメントである配列改変体であり、
該配列改変体がコードするタンパク質は(A)がコードするタンパク質の生物学的機能を有するものである、上記項目のいずれかに記載の因子。
(項目15) 前記(I)は配列番号1のうち塩基22~483位の核酸配列を含まない、上記項目のいずれかに記載の因子。
(項目16) 前記(I)は、配列番号1のうち塩基574~864位の核酸配列を含む、上記項目のいずれかに記載の因子。
(項目17) LhHFSまたはその相同遺伝子のRNAi因子を含むベクターである、上記項目のいずれかに記載の因子。
(項目18) 前記ベクターは、プロモーターおよびターミネーターを含む、上記項目のいずれかに記載の因子。
(項目19) 前記因子は、LhHFSの発現および/または機能の抑制を起こすゲノム編集用の因子である、上記項目のいずれかに記載の因子。
(項目20) 前記ゲノム編集用の因子は、配列番号1のうち以下の配列の核酸配列を標的にするものである、上記項目のいずれかに記載の因子。
(項目21) 前記ゲノム編集用の因子は配列番号1のうち塩基1~483位の核酸配列のゲノム編集を標的にするものである、上記項目のいずれかに記載の因子。
(項目22) 上記項目のいずれかに記載の因子を含むかまたは該因子によって改変された植物細胞。
(項目23) 上記項目のいずれかに記載の因子を含むかまたは該因子によって改変された植物組織または上記項目のいずれかに記載の細胞を含む植物組織。
(項目24) 上記項目のいずれかに記載の因子を含むかまたは該因子によって改変された植物器官または上記項目のいずれかに記載の細胞もしくは上記項目のいずれかに記載の植物組織を含む植物器官。
(項目25) 上記項目のいずれかに記載の因子を含むかまたは該因子によって改変された植物体またはその一部、あるいは上記項目のいずれかに記載の細胞、上記項目のいずれかに記載の植物組織もしくは上記項目のいずれかに記載の植物器官を含む植物体またはその一部。
(項目26) 前記植物は、ユリ科の植物である、上記項目のいずれかに記載の植物体またはその一部。
(項目27) 前記植物は、ユリ属の植物である、上記項目のいずれかに記載の植物体またはその一部。
(項目28) 前記植物体またはその一部が、球根、種子、花、茎、葉、花粉、りん片、木子、細胞、組織、組織培養物もしくはむかご、またはそれらの全部もしくは一部の組合せである、上記項目のいずれかに記載の植物体またはその一部。
(項目29) 前記植物体またはその一部が花またはその一部を含む、上記項目のいずれかに記載の植物体またはその一部。
(項目30) その植物が有するLhHFSまたはその相同遺伝子の少なくとも一部が抑制された植物細胞。
(項目31) その植物が有するLhHFSまたはその相同遺伝子の少なくとも一部が抑制された植物組織、あるいは上記項目のいずれかに記載の細胞を含む植物組織。
(項目32) その植物が有するLhHFSまたはその相同遺伝子の少なくとも一部が抑制された植物器官、あるいは上記項目のいずれかに記載の細胞もしくは上記項目のいずれかに記載の植物組織を含む植物器官。
(項目33) その植物が有するLhHFSまたはその相同遺伝子の少なくとも一部が抑制された植物体またはその一部、あるいは上記項目のいずれかに記載の細胞、上記項目のいずれかに記載の植物組織もしくは上記項目のいずれかに記載の植物器官を含む植物体またはその一部。
(項目34) 前記LhHFSまたはその相同遺伝子の少なくとも一部の発現および/または機能が抑制されている、上記項目のいずれかに記載の細胞、組織、器官あるいは植物体またはその一部。
(項目35) 前記抑制は、RT-PCR法で測定した場合に、vacuolar processing enzyme遺伝子(VPE遺伝子)、またはcysteine protease遺伝子(SAG12遺伝子)の発現を約50%低減させるという基準を下回るものである、上記項目のいずれかに記載の細胞、組織、器官あるいは植物体またはその一部。
(項目36) 前記抑制は、RT-PCR法で測定した場合に、vacuolar processing enzyme遺伝子(VPE遺伝子)の発現を約50%低減させるという基準を下回るものである、上記項目のいずれかに記載の細胞、組織、器官あるいは植物体またはその一部。
(項目37) 前記LhHFSの抑制が、遺伝子発現レベルの低下、遺伝子コピー数の低下、遺伝子増幅の低下、RNA活性レベルの低下、mRNA存在量の低下、mRNA合成速度の低下、mRNA安定性の低下、タンパク質活性レベルの低下、タンパク質合成の低下、タンパク質存在量の低下、タンパク質安定性の低下、タンパク質酵素活性の低下、またはこれらの組合せからなる群より選択される方法によって達成される、上記項目のいずれかに記載の細胞、組織、器官あるいは植物体またはその一部。
(項目38) 前記LhHFSまたはその相同遺伝子の少なくとも一部の構造遺伝子が天然のものと比較して変異を有するか、および/またはその遺伝子発現調節因子が天然のものと比較して変異を有するか、および/またはLhHFSまたはその相同遺伝子の少なくとも一部を抑制する天然には存在しない因子を有する、上記項目のいずれかに記載の細胞、組織、器官あるいは植物体またはその一部。
(項目39) 前記変異または因子は、LhHFS遺伝子のRNA干渉またはゲノム編集によって提供されるものである、上記項目のいずれかに記載の細胞、組織、器官あるいは植物体またはその一部。
(項目40) LhHFSまたはその相同遺伝子の遺伝子が一部または全部が変異または欠損した植物細胞、植物組織、植物器官あるいは植物体またはその一部。
(項目41) 前記植物は、ユリ科の植物である、上記項目のいずれかに記載の植物細胞、植物組織、植物器官あるいは植物体またはその一部。
(項目42) 前記植物は、ユリ属の植物である、上記項目のいずれかに記載の植物細胞、植物組織、植物器官あるいは植物体またはその一部。
(項目43) 前記植物体またはその一部が、球根、種子、花、茎、葉、花粉、りん片、木子、細胞、組織、組織培養物もしくはむかご、またはそれらの全部もしくは一部の組合せである、上記項目のいずれかに記載の植物細胞、植物組織、植物器官あるいは植物体またはその一部。
(項目44) 前記植物体またはその一部が花またはその一部を含む、上記項目のいずれかに記載の植物細胞、植物組織、植物器官あるいは植物体またはその一部。
(項目45) 花の老化が抑制された植物体またはその一部の生産方法であって、該植物体またはその一部において、該植物体またはその一部が有するLhHFSまたはその相同遺伝子の少なくとも一部が抑制された状態を提供することを含む、方法。
(項目46) 前記抑制は、前記提供工程前の状態よりも前記LhHFSまたはその相同遺伝子の少なくとも一部の発現および/または機能が抑制されることを含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目47) 前記提供工程前の状態よりも前記LhHFSまたはその相同遺伝子の少なくとも一部の発現および/または機能が抑制されていることを測定または他の方法で決定することをさらに含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目48) 前記測定または他の方法で決定することは、前記LhHFSまたはその相同遺伝子の少なくとも一部のmRNAの存在量、前記LhHFSまたはその相同遺伝子の少なくとも一部のタンパク質の存在量、前記LhHFSまたはその相同遺伝子の少なくとも一部のタンパク質の生物学的機能、これらの組合せを測定し、あるいは測定結果から計算することを含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目49) 前記LhHFSまたはその相同遺伝子の抑制が、遺伝子発現レベルの低下、遺伝子コピー数の低下、遺伝子増幅の低下、RNA活性レベルの低下、mRNA存在量の低下、mRNA合成速度の低下、mRNA安定性の低下、タンパク質活性レベルの低下、タンパク質合成の低下、タンパク質存在量の低下、タンパク質安定性の低下、タンパク質酵素活性の低下、またはこれらの組合せからなる群より選択される方法によって達成される、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目50) 前記LhHFSまたはその相同遺伝子の抑制が、LhHFS遺伝子のRNA干渉またはゲノム編集を実行することによって達成される、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目51) 前記植物は、ユリ科の植物である、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目52) 前記植物は、ユリ属の植物である、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目53) 前記植物体またはその一部が、球根、種子、花、茎、葉、花粉、りん片、木子、細胞、組織、組織培養物もしくはむかご、またはそれらの全部もしくは一部の組合せである、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目54) 前記植物体またはその一部が花またはその一部を含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目55) 前記方法は、
植物細胞におけるLhHFSまたはその相同遺伝子を改変して、その一部または全体に変異を導入するかあるいはその一部または全体を欠損させる工程
LhHFSまたはその相同遺伝子が改変された植物細胞を育てて植物体またはその一部を得る工程
を含む、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目56) 前記改変が、アンチセンス、RNA干渉、突然変異誘発因子、ゲノム編集によって行われる、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目57) 植物体またはその一部における花の日持ちを延長する方法であって、
1)上記項目のいずれかに記載の因子を含むかまたは該因子によって改変された植物体またはその一部、あるいは上記項目のいずれかに記載の細胞、上記項目のいずれかに記載の植物組織もしくは上記項目のいずれかに記載の植物器官を含む植物体またはその一部を提供する工程と、
2)該植物体またはその一部を、開花する条件に供する工程と、
3)該植物体またはその一部において開花後、日持ちする条件および期間に供する工程と
を包含する方法。
(項目58) 前記期間は、前記日持ちする条件下で、前記植物体またはその一部の、前記因子による改変のない場合の日持ちが終了する期間よりも長い期間である、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目45A) LhHFSまたはその相同遺伝子を抑制する因子の、花の老化が抑制された植物体またはその一部の生産方法における使用。
(項目46A) 前記抑制は、前記提供工程前の状態よりも前記LhHFSまたはその相同遺伝子の少なくとも一部の発現および/または機能が抑制されることを含む、上記項目のいずれかに記載の使用。
(項目47A) 前記提供工程前の状態よりも前記LhHFSまたはその相同遺伝子の少なくとも一部の発現および/または機能が抑制されていることを測定または他の方法で決定することをさらに含む、上記項目のいずれかに記載の使用。
(項目48A) 前記測定または他の方法で決定することは、前記LhHFSまたはその相同遺伝子の少なくとも一部のmRNAの存在量、前記LhHFSまたはその相同遺伝子の少なくとも一部のタンパク質の存在量、前記LhHFSまたはその相同遺伝子の少なくとも一部のタンパク質の生物学的機能、これらの組合せを測定し、あるいは測定結果から計算することを含む、上記項目のいずれかに記載の使用。
(項目49A) 前記LhHFSまたはその相同遺伝子の抑制が、遺伝子発現レベルの低下、遺伝子コピー数の低下、遺伝子増幅の低下、RNA活性レベルの低下、mRNA存在量の低下、mRNA合成速度の低下、mRNA安定性の低下、タンパク質活性レベルの低下、タンパク質合成の低下、タンパク質存在量の低下、タンパク質安定性の低下、タンパク質酵素活性の低下、またはこれらの組合せからなる群より選択される方法によって達成される、上記項目のいずれかに記載の使用。
(項目50A) 前記LhHFSまたはその相同遺伝子の抑制が、LhHFS遺伝子のRNA干渉またはゲノム編集を実行することによって達成される、上記項目のいずれかに記載の方法。
(項目51A) 前記植物は、ユリ科の植物である、上記項目のいずれかに記載の使用。
(項目52A) 前記植物は、ユリ属の植物である、上記項目のいずれかに記載の使用。
(項目53A) 前記植物体またはその一部が、球根、種子、花、茎、葉、花粉、りん片、木子、細胞、組織、組織培養物もしくはむかご、またはそれらの全部もしくは一部の組合せである、上記項目のいずれかに記載の使用。
(項目54A) 前記植物体またはその一部が花またはその一部を含む、上記項目のいずれかに記載の使用。
(項目55A) 前記生産方法は、
植物細胞におけるLhHFSまたはその相同遺伝子を改変して、その一部または全体に変異を導入するかあるいはその一部または全体を欠損させる工程
LhHFSまたはその相同遺伝子が改変された植物細胞を育てて植物体またはその一部を得る工程
を含む、上記項目のいずれかに記載の使用。
(項目56A) 前記改変が、アンチセンス、RNA干渉、突然変異誘発因子、ゲノム編集によって行われる、上記項目のいずれかに記載の使用。
(項目57A) LhHFSまたはその相同遺伝子を抑制する因子の、植物体またはその一部における花の日持ちを延長する方法における使用であって、前記方法は、
1)上記項目のいずれかに記載の因子を含むかまたは該因子によって改変された植物体またはその一部、あるいは上記項目のいずれかに記載の細胞、上記項目のいずれかに記載の植物組織もしくは上記項目のいずれかに記載の植物器官を含む植物体またはその一部を提供する工程と、
2)該植物体またはその一部を、開花する条件に供する工程と、
3)該植物体またはその一部において開花後、日持ちする条件および期間に供する工程と
を包含する使用。
(項目58A) 前記期間は、前記日持ちする条件下で、前記植物体またはその一部の、前記因子による改変のない場合の日持ちが終了する期間よりも長い期間である、上記項目のいずれかに記載の使用。
Thus, the present disclosure provides:
(Item 1) A nucleic acid molecule comprising: (A) a nucleic acid sequence encoding the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO:1 or the amino acid sequence shown in SEQ ID NO:2; or (B) a sequence variant thereof,
The (B) sequence variant is
(B-1) A sequence variant having one or more substitutions, additions and/or deletions in the nucleic acid sequence of (A);
(B-2) A sequence variant having at least about 90% sequence identity to the nucleic acid sequence of (A);
(B-3) A sequence variant that hybridizes under stringent conditions to the nucleic acid sequence of (A);
(B-4) a sequence variant that is an allelic variant of (A); or (B-5) a sequence variant that is a fragment of (A) or (B-1) to (B-4);
A nucleic acid molecule, wherein the protein encoded by said sequence variant has the biological function of the protein encoded by (A).
(Item 2) The nucleic acid molecule according to any one of the above items, wherein the nucleic acid molecule comprises the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO:1.
(Item 3) The nucleic acid molecule according to any one of the above items, wherein the nucleic acid molecule consists of the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3.
(Item 4) (a) a polypeptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or a fragment thereof;
(b) a polypeptide in which one or more amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO:2 have been mutated, the mutation including substitution, addition and/or deletion, and which has the same biological activity as the polypeptide of (a);
(c) a polypeptide encoded by a splice variant or allelic variant of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO:1;
(d) a polypeptide encoded by a gene homologous to the gene encoding the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:2; or (e) a polypeptide having an amino acid sequence that is at least about 90% identical to any one of the polypeptides (a) to (d) and having biological activity similar to that of the polypeptide (a).
(Item 5) An agent that inhibits the expression of a nucleic acid sequence according to any one of the above items and/or the amount or function of said nucleic acid sequence or a protein encoded by said nucleic acid sequence, or a polypeptide according to any one of the above items.
(Item 6) The factor according to any of the above items, wherein the factor is a protein, a polypeptide, an oligopeptide, a peptide, a polynucleotide, an oligonucleotide, a nucleotide, a nucleic acid including RNA or DNA, a polysaccharide, an oligosaccharide, a lipid, a hormone, a ligand, a signal transmitter, a synthetic chemical, radiation, or a combination thereof.
(Item 7) The agent according to any one of the above items, which is selected from the group consisting of an antisense molecule, an RNAi agent, an agent for genome editing, or a mutagenesis agent.
(Item 8) A factor that inhibits LhHFS or its homologous gene.
(Item 9) The homologous gene is
(i)
A sequence variant of the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO:1 or the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO:2, said sequence variant comprising:
(B-1) A sequence variant having one or more substitutions, additions and/or deletions in the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2;
(B-2) A sequence variant having at least about 70% sequence identity to the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2;
(B-3) A sequence variant that hybridizes under stringent conditions to a nucleic acid sequence encoding the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2;
(B-4) a sequence variant which is an allelic variant of the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO:1 or the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO:2; or (B-5) a nucleic acid sequence which encodes the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO:1 or the amino acid sequence shown in SEQ ID NO:2, or a sequence variant which is a fragment of (B-1) to (B-4),
A sequence variant, the protein encoded by the sequence variant having the biological function of a protein encoded by the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO:1 or the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO:2, or (ii)
(a) a polypeptide consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:2 or a fragment thereof;
(b) a polypeptide in which one or more amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO:2 have been mutated, the mutation including substitution, addition and/or deletion, and which has the same biological activity as the polypeptide of (a);
(c) a polypeptide encoded by a splice variant or allelic variant of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO:1;
(d) a polypeptide encoded by a gene homologous to the gene encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO:2; or (e) a polypeptide having an amino acid sequence that is at least about 70% identical to any one of the polypeptides (a) to (d) and having the same type of biological activity as the polypeptide (a).
(Item 10) The factor according to any of the above items, which is a protein, a polypeptide, an oligopeptide, a peptide, a polynucleotide, an oligonucleotide, a nucleotide, a nucleic acid including RNA or DNA, a polysaccharide, an oligosaccharide, a lipid, a hormone, a ligand, a signal transmitter, a synthetic chemical, or a composite molecule thereof.
(Item 11) The agent according to any one of the above items, wherein the agent is in the form of a nucleic acid.
(Item 12) The agent according to any one of the above items, which is selected from the group consisting of an antisense molecule, an RNAi agent, an agent for genome editing, or a mutagenesis agent.
(Item 13) The agent according to any one of the above items, wherein the agent is an RNAi agent for LhHFS in the form of a double-stranded nucleic acid.
(Item 14) The agent is in a double-stranded form, one of the strands being (I)
(A) a nucleic acid sequence comprising at least about 100 bases of the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO:1 or the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO:2; or (B) a sequence variant, the other strand comprising
(II) a complementary sequence or an annealing sequence of (I);
The (B) sequence variant is
(B-1) A sequence variant having one or more substitutions, additions or deletions in the nucleic acid sequence of (A);
(B-2) A sequence variant having at least about 70% sequence identity to the nucleic acid sequence of (A);
(B-3) A sequence variant that hybridizes under stringent conditions to the nucleic acid sequence of (A);
(B-4) a sequence variant that is an allelic variant of (A); or (B-5) a sequence variant that is a fragment of (A) or (B-1) to (B-4);
The factor according to any one of the above items, wherein the protein encoded by the sequence variant has the biological function of the protein encoded by (A).
(Item 15) The factor according to any one of the preceding items, wherein (I) does not contain the nucleic acid sequence of bases 22 to 483 of SEQ ID NO:1.
(Item 16) The factor according to any one of the above items, wherein (I) comprises a nucleic acid sequence of bases 574 to 864 of SEQ ID NO:1.
(Item 17) The agent according to any one of the above items, which is a vector containing an RNAi agent for LhHFS or its homologous gene.
(Item 18) The element according to any one of the preceding items, wherein the vector comprises a promoter and a terminator.
(Item 19) The factor according to any one of the above items, wherein the factor is a factor for genome editing that suppresses the expression and/or function of LhHFS.
(Item 20) The genome editing factor according to any one of the above items, which targets a nucleic acid sequence of the following sequence in SEQ ID NO: 1.
(Item 21) The genome editing factor according to any one of the above items, which targets genome editing of the nucleic acid sequence of bases 1 to 483 of SEQ ID NO: 1.
(Item 22) A plant cell containing or modified with a factor according to any of the preceding items.
(Item 23) A plant tissue containing or modified with a factor according to any of the above items, or a plant tissue containing a cell according to any of the above items.
(Item 24) A plant organ comprising or modified by a factor according to any of the above items, or comprising a cell according to any of the above items, or a plant tissue according to any of the above items.
(Item 25) A plant or a part thereof comprising or modified by a factor according to any of the above items, or a plant or a part thereof comprising a cell according to any of the above items, a plant tissue according to any of the above items, or a plant organ according to any of the above items.
(Item 26) The plant or part thereof according to any one of the above items, wherein the plant is a plant of the lily family.
(Item 27) The plant body or part thereof according to any one of the above items, wherein the plant is a plant of the genus Lily.
(Item 28) The plant body or part thereof according to any of the above items, wherein the plant body or part thereof is a bulb, a seed, a flower, a stem, a leaf, a pollen, a scale, a grain, a cell, a tissue, a tissue culture or a corm, or a combination of all or part thereof.
(Item 29) The plant or part thereof according to any one of the preceding items, wherein the plant or part thereof includes a flower or part thereof.
(Item 30) A plant cell in which at least a portion of the LhHFS or its homologous gene contained in the plant is suppressed.
(Item 31) A plant tissue in which at least a part of LhHFS or a homologous gene thereof is suppressed, or a plant tissue containing the cell according to any one of the above items.
(Item 32) A plant organ in which at least a part of LhHFS or a homologous gene thereof contained in the plant is suppressed, or a plant organ comprising the cell according to any one of the above items or the plant tissue according to any one of the above items.
(Item 33) A plant body or part thereof in which at least a part of LhHFS or its homologous gene is suppressed, or a plant body or part thereof comprising a cell described in any of the above items, a plant tissue described in any of the above items, or a plant organ described in any of the above items.
(Item 34) The cell, tissue, organ or plant body or a part thereof according to any one of the above items, in which the expression and/or function of at least a part of the LhHFS or its homologous gene is suppressed.
(Item 35) The cell, tissue, organ, or plant body or part thereof according to any one of the above items, wherein the suppression is below the standard of reducing expression of a vacuum processing enzyme gene (VPE gene) or a cysteine protease gene (SAG12 gene) by about 50% when measured by RT-PCR.
(Item 36) The cell, tissue, organ, or plant body or part thereof according to any one of the above items, wherein the suppression is below the standard of reducing expression of a vacuum processing enzyme gene (VPE gene) by about 50% when measured by RT-PCR.
(Item 37) A cell, tissue, organ or plant body or part thereof described in any of the above items, wherein the suppression of LhHFS is achieved by a method selected from the group consisting of a reduction in gene expression level, a reduction in gene copy number, a reduction in gene amplification, a reduction in RNA activity level, a reduction in mRNA abundance, a reduction in mRNA synthesis rate, a reduction in mRNA stability, a reduction in protein activity level, a reduction in protein synthesis, a reduction in protein abundance, a reduction in protein stability, a reduction in protein enzyme activity, or a combination thereof.
(Item 38) A cell, tissue, organ or plant body or part thereof described in any of the above items, wherein at least a portion of the structural gene of LhHFS or its homologous gene has a mutation compared to the natural one, and/or the gene expression regulatory factor has a mutation compared to the natural one, and/or the cell, tissue, organ or plant body or part thereof has a non-naturally occurring factor that suppresses at least a portion of LhHFS or its homologous gene.
(Item 39) The cell, tissue, organ, or plant body, or a part thereof, according to any one of the above items, wherein the mutation or factor is provided by RNA interference or genome editing of the LhHFS gene.
(Item 40) A plant cell, plant tissue, plant organ or plant body or a part thereof, in which the gene for LhHFS or a homologous gene thereof is partially or completely mutated or deleted.
(Item 41) The plant cell, plant tissue, plant organ or plant body or a part thereof according to any one of the above items, wherein the plant is a plant of the lily family.
(Item 42) The plant cell, plant tissue, plant organ or plant body or a part thereof according to any one of the above items, wherein the plant is a plant of the genus Lily.
(Item 43) The plant cell, plant tissue, plant organ, or plant body or part thereof according to any of the above items, wherein the plant body or part thereof is a bulb, a seed, a flower, a stem, a leaf, a pollen, a scale, a grain, a cell, a tissue, a tissue culture, or a corm, or a combination of all or part thereof.
(Item 44) The plant cell, plant tissue, plant organ, or plant body or part thereof according to any one of the preceding items, wherein the plant body or part thereof includes a flower or part thereof.
(Item 45) A method for producing a plant or part thereof in which floral senescence is suppressed, the method comprising providing a state in which at least a portion of LhHFS or a homologous gene thereof contained in the plant or part thereof is suppressed.
(Item 46) The method according to any one of the above items, wherein the suppression includes suppressing the expression and/or function of at least a part of the LhHFS or its homologous gene compared to the state before the providing step.
(Item 47) The method according to any of the above items, further comprising measuring or otherwise determining that the expression and/or function of at least a portion of the LhHFS or its homologous gene is suppressed compared to the state before the providing step.
(Item 48) The method according to any of the above items, wherein the measuring or determining by other means includes measuring the abundance of mRNA of at least a portion of the LhHFS or its homologous gene, the abundance of at least a portion of the protein of the LhHFS or its homologous gene, the biological function of at least a portion of the protein of the LhHFS or its homologous gene, or a combination thereof, or calculating from the measurement results.
(Item 49) The method described in any of the above items, wherein the suppression of LhHFS or its homologous gene is achieved by a method selected from the group consisting of a reduction in gene expression level, a reduction in gene copy number, a reduction in gene amplification, a reduction in RNA activity level, a reduction in mRNA abundance, a reduction in mRNA synthesis rate, a reduction in mRNA stability, a reduction in protein activity level, a reduction in protein synthesis, a reduction in protein abundance, a reduction in protein stability, a reduction in protein enzyme activity, or a combination thereof.
(Item 50) The method according to any of the above items, wherein the suppression of the LhHFS or its homologous gene is achieved by performing RNA interference or genome editing of the LhHFS gene.
(Item 51) The method according to any one of the above items, wherein the plant is a plant of the lily family.
(Item 52) The method according to any of the preceding items, wherein the plant is a plant of the genus Lily.
(Item 53) The method according to any of the above items, wherein the plant body or part thereof is a bulb, a seed, a flower, a stem, a leaf, a pollen, a scale, a grain, a cell, a tissue, a tissue culture or a corm, or a combination of all or part thereof.
54. The method according to any of the preceding claims, wherein the plant or part thereof comprises a flower or part thereof.
(Item 55) The method comprises:
A method according to any of the above items, comprising: a step of modifying LhHFS or its homologous gene in a plant cell to introduce a mutation in part or all of it or to delete part or all of it; and a step of growing a plant cell in which LhHFS or its homologous gene has been modified to obtain a plant body or part of it.
(Item 56) The method according to any one of the above items, wherein the modification is carried out by antisense, RNA interference, mutagenesis, or genome editing.
(Item 57) A method for extending the shelf life of flowers in a plant or a part thereof, comprising:
1) providing a plant body or a part thereof comprising a factor described in any of the above items or modified by said factor, or a plant body or a part thereof comprising a cell described in any of the above items, a plant tissue described in any of the above items, or a plant organ described in any of the above items;
2) subjecting the plant or part thereof to flowering conditions;
3) subjecting the plant or a part thereof to conditions and for a period that enables the plant or a part thereof to last for a long time after flowering.
(Item 58) The method according to any one of the above items, wherein the period is longer than the period during which the shelf life of the plant body or part thereof ends in the absence of modification by the factor under the shelf life enhancing conditions.
(Item 45A) Use of a factor that suppresses LhHFS or a homologous gene thereof in a method for producing a plant body or a part thereof in which floral senescence is suppressed.
(Item 46A) The use according to any one of the above items, wherein the suppression includes suppressing the expression and/or function of at least a part of the LhHFS or its homologous gene compared to the state before the providing step.
(Item 47A) The use described in any of the above items, further comprising measuring or otherwise determining that the expression and/or function of at least a portion of the LhHFS or its homologous gene is suppressed compared to the state before the providing step.
(Item 48A) The use described in any of the above items, wherein the measuring or determining by other means includes measuring the amount of mRNA present of at least a part of the LhHFS or its homologous gene, the amount of protein present of at least a part of the LhHFS or its homologous gene, the biological function of at least a part of the protein of the LhHFS or its homologous gene, or a combination thereof, or calculating from the measurement results.
(Item 49A) The use described in any of the above items, wherein the suppression of LhHFS or its homologous gene is achieved by a method selected from the group consisting of a reduction in gene expression level, a reduction in gene copy number, a reduction in gene amplification, a reduction in RNA activity level, a reduction in mRNA abundance, a reduction in mRNA synthesis rate, a reduction in mRNA stability, a reduction in protein activity level, a reduction in protein synthesis, a reduction in protein abundance, a reduction in protein stability, a reduction in protein enzyme activity, or a combination thereof.
(Item 50A) The method according to any of the above items, wherein the suppression of the LhHFS or its homologous gene is achieved by performing RNA interference or genome editing of the LhHFS gene.
(Item 51A) The use according to any one of the above items, wherein the plant is a plant of the lily family.
(Item 52A) The use according to any one of the above items, wherein the plant is a plant of the genus Lily.
(Item 53A) The use according to any one of the above items, wherein the plant body or part thereof is a bulb, a seed, a flower, a stem, a leaf, a pollen, a scale, a grain, a cell, a tissue, a tissue culture or a corm, or a combination of all or part thereof.
(Item 54A) The use according to any one of the above items, wherein the plant body or part thereof includes a flower or part thereof.
(Item 55A) The production method includes:
A use described in any of the above items, which includes a step of modifying LhHFS or its homologous gene in a plant cell to introduce a mutation in part or all of it or to delete part or all of it; and a step of cultivating a plant cell in which LhHFS or its homologous gene has been modified to obtain a plant body or part of it.
(Item 56A) The use according to any one of the above items, wherein the modification is performed by antisense, RNA interference, mutagenesis, or genome editing.
(Item 57A) Use of an agent that suppresses LhHFS or a homologous gene thereof in a method for extending the shelf life of flowers in a plant body or a part thereof, the method comprising:
1) providing a plant body or a part thereof comprising a factor described in any of the above items or modified by said factor, or a plant body or a part thereof comprising a cell described in any of the above items, a plant tissue described in any of the above items, or a plant organ described in any of the above items;
2) subjecting the plant or part thereof to flowering conditions;
3) subjecting the plant or a part thereof to conditions and for a period of time that allows the plant or a part thereof to last after flowering.
(Item 58A) The use according to any one of the above items, wherein the period is longer than the period during which the shelf life of the plant body or part thereof ends in the absence of modification by the factor under the shelf life enhancing conditions.

従って、本開示のこれらおよび他の利点は、以下の詳細な説明を読めば、明白である。 These and other advantages of the present disclosure will therefore become apparent from a reading of the detailed description that follows.

本開示により、転写因子ファミリー遺伝子(LhHFS)の発現抑制を行うことにより、ユリおよびチューリップ等のユリ科植物の花き一般について、花の老化を遅延することができ、観賞期間を延長することができる。 The present disclosure makes it possible to delay the aging of flowers of lily family plants such as lilies and tulips by suppressing the expression of a transcription factor family gene (LhHFS), thereby extending the period during which the flowers can be enjoyed.

図1は、野生型(Cont)およびLhHFS発現抑制系統(LNR18-2)の開花後の花の状態の写真を示す。写真の上部に開花後の日数を示す。上の行の写真は、野生型のユリの写真を0~7日後まで示し、下の行の写真は、LhHFS発現抑制系統のユリの写真を0~9日後まで示す。野生型では開花5日後に花被の褐変が示され、LhHFS発現抑制系統では開花8日後に花被の褐変が示された。矢印は、野生型では開花4日後で日持ちが終了し、LhHFS発現抑制系統では開花7日後で日持ちが終了したことを示す。FIG. 1 shows photographs of the state of flowers after flowering in wild-type (Cont) and LhHFS expression suppression line (LNR18-2). The number of days after flowering is indicated at the top of the photographs. The photographs in the upper row show wild-type lilies from 0 to 7 days after flowering, and the photographs in the lower row show lilies of the LhHFS expression suppression line from 0 to 9 days after flowering. Browning of the perianth was observed 5 days after flowering in the wild-type, and 8 days after flowering in the LhHFS expression suppression line. The arrows indicate that the shelf life ended 4 days after flowering in the wild-type, and 7 days after flowering in the LhHFS expression suppression line. 図2は、野生型(Cont)およびLhHFS発現抑制系統(LNR18)の、開花後4日目での花被におけるLhHFS遺伝子の相対発現量を示す。グラフの縦軸は、LhHFS遺伝子の相対発現量を示し、グラフの軸は、左から順に、野生型(Cont)、LhHFS発現抑制系統(LNR18-2およびLNR18-15)に対応する。2 shows the relative expression level of the LhHFS gene in perianths 4 days after flowering in the wild type (Cont) and the LhHFS expression-suppressed line (LNR18). The vertical axis of the graph shows the relative expression level of the LhHFS gene, and the axes correspond, from left to right, to the wild type (Cont) and the LhHFS expression-suppressed lines (LNR18-2 and LNR18-15).

以下、本開示を説明する。本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。従って、単数形の冠詞(例えば、英語の場合は「a」、「an」、「the」など)は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。従って、他に定義されない限り、本明細書中で使用されるすべての専門用語および科学技術用語は、本開示の属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合、本明細書(定義を含めて)が優先する。 The present disclosure will be described below. Throughout this specification, singular expressions should be understood to include the concept of the plural form, unless otherwise specified. Therefore, singular articles (e.g., in the case of English, "a", "an", "the", etc.) should be understood to include the concept of the plural form, unless otherwise specified. In addition, it should be understood that the terms used in this specification are used in the sense commonly used in the field, unless otherwise specified. Therefore, unless otherwise defined, all technical terms and scientific and technical terms used in this specification have the same meaning as commonly understood by those skilled in the art to which this disclosure belongs. In the case of conflict, the present specification (including definitions) will take precedence.

(定義)
本明細書において、「約」とは、後に続く値の±10%を意味する。なお、本明細書では、明示的に「約」との記載がなくても、約との記載がない場合の数値範囲について権利放棄を意図するものではないものであることを理解されたい。
(Definition)
In this specification, the term "about" means ±10% of the value that follows. It should be understood that in this specification, even if the term "about" is not explicitly stated, no waiver of the numerical range in which the term "about" is not stated is intended.

本明細書において、「LhHFS」とは本開示において見出された、配列番号1または配列番号3に記載の核酸配列を有する遺伝子、および配列番号2に記載のアミノ酸配列を有するタンパク質、生物学的機能を有するその誘導体、または生物学的機能を有するそのフラグメント、またはその相同体、または高ストリンジェンシー条件または低ストリンジェンシー条件下で、このタンパク質をコードする核酸にハイブリダイズする核酸にコードされる変異体を指す。当業者は文脈に応じて適宜核酸分子またはタンパク質のいずれかのみあるいは両方を意味するかを理解する。「変異体」または「改変体」は、このほか、限定を意図するものではないが、もとのタンパク質に実質的に相同な領域を含む分子を含み、このような分子は、種々の実施形態において、同一サイズのアミノ酸配列にわたり、または当該分野で公知のコンピュータ相同性プログラム(例えばLALIGN(https://embnet.vital-it.ch/software/LALIGN_form.html)等)によってアラインメントを行ってアラインされる配列と比較した際、少なくとも30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%または99%同一であるか、あるいはこのような分子をコードする核酸は、ストリンジェントな条件、中程度にストリンジェントな条件、またはストリンジェントでない条件下で、もとのタンパク質をコードする配列にハイブリダイズ可能である。これは、それぞれ、アミノ酸置換、欠失および付加によって、天然存在タンパク質を修飾した所産であり、その誘導体がなお天然に存在するタンパク質の生物学的機能を、必ずしも同じ度合いでなくてもよいが示す、タンパク質を意味する。例えば、本明細書において記載されあるいは当該分野で公知の適切で利用可能なin vitroアッセイによって、このようなタンパク質の生物学的機能を調べることも可能である。 As used herein, "LhHFS" refers to a gene having the nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO:1 or SEQ ID NO:3, a protein having the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:2, a biologically functional derivative thereof, or a biologically functional fragment thereof, or a homolog thereof, or a variant encoded by a nucleic acid that hybridizes to a nucleic acid encoding this protein under high or low stringency conditions, as found in this disclosure. Those skilled in the art will understand whether only the nucleic acid molecule or the protein, or both, are meant, as appropriate, depending on the context. "Mutants" or "variants" also include, but are not limited to, molecules that contain a region that is substantially homologous to the original protein, which in various embodiments are at least 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% or 99% identical over the same size amino acid sequence or when compared to aligned sequences as determined by computer homology programs known in the art, such as LALIGN (https://embnet.vital-it.ch/software/LALIGN_form.html), or nucleic acids encoding such molecules are capable of hybridizing to sequences encoding the original protein under stringent, moderately stringent or non-stringent conditions. This refers to proteins that are the product of modifications of naturally occurring proteins by amino acid substitutions, deletions, and additions, respectively, such that the derivatives still exhibit the biological functions of the naturally occurring proteins, although not necessarily to the same degree. The biological functions of such proteins can be examined, for example, by suitable available in vitro assays described herein or known in the art.

本開示では、LhHFSはユリが主に論じられるが、それ以外にもチューリップ(配列番号4)等、ユリ以外の多くの植物がLhHFS遺伝子の相同遺伝子を発現していることが知られている。特にチューリップの相同遺伝子は、ユリのLhHFSに対して約71%の配列同一性を有しており、こうした種間の配列保存性に基づくと、これらの植物、特にユリ科植物についても、本開示の範囲内に入ることが理解される。 In this disclosure, LhHFS is primarily discussed in lilies, but it is known that many plants other than lilies, such as tulips (SEQ ID NO: 4), express genes homologous to the LhHFS gene. In particular, the tulip homologous gene has approximately 71% sequence identity to lily LhHFS, and based on this interspecies sequence conservation, it is understood that these plants, particularly liliaceae plants, are also within the scope of this disclosure.

本明細書で使用される「生物学的機能を有する」は、本明細書において、本開示のポリペプチド、すなわちフラグメントまたは誘導体が関連する態様に従って、生物学的活性などの、タンパク質の構造的機能、制御機能、または生化学的機能を有する、ポリペプチド、すなわちフラグメントまたは誘導体を指す。 As used herein, "biologically functional" refers to a polypeptide, i.e., a fragment or derivative, that has a structural, regulatory, or biochemical function of a protein, such as biological activity, according to the embodiment to which the polypeptide, i.e., fragment or derivative, of the present disclosure relates.

本開示の関連において、「(遺伝子またはタンパク質を)抑制する因子」は、目的の遺伝子もしくはその相同遺伝子、またはこれらの遺伝子によってコードされるタンパク質に対して直接または間接的に作用し、目的の遺伝子もしくはその相同遺伝子、またはこれらの遺伝子によってコードされるタンパク質の機能を一時的または永久に抑制、低下または消失させることができる因子(例えば、分子または物質)をいう。抑制する因子は阻害剤(物質)であってもよく、その例としては、抗体またはその抗原性断片、アンチセンス・オリゴヌクレオチド、siRNA等のRNAi因子、ゲノム編集用の因子、突然変異誘発因子、低分子量分子(LMW)、結合性ペプチド、アプタマー、リボザイムおよびペプチド模倣体(peptidomimetic)等を挙げることができ、例えば目的の遺伝子もしくはその相同遺伝子、またはこれらの遺伝子によってコードされるタンパク質に対して向けられる、特に目的の遺伝子またはその相同遺伝子によってコードされるタンパク質の活性部位に対して向けられる、結合性タンパク質または結合性ペプチド、ならびに目的の遺伝子またはその相同遺伝子に対して向けられる核酸も含まれる。目的の遺伝子またはその相同遺伝子に対する核酸は、例えば目的の遺伝子もしくはその相同遺伝子、またはこれらの遺伝子によってコードされるタンパク質の発現または活性を阻害する、二本鎖または一本鎖DNAまたはRNA、あるいはその修飾物または誘導体を指し、そして限定なしに、アンチセンス核酸、アプタマー、siRNA(低分子干渉RNA)およびリボザイムを含む。目的の遺伝子またはその相同遺伝子に対する核酸としては、例えばLhHFS遺伝子またはその相同遺伝子の発現または活性を阻害する、ゲノム編集用の因子も包含され、ゲノム編集用の因子としては、例えば人工制限酵素(人工ヌクレアーゼ)およびRNA誘導型ヌクレアーゼ等が挙げられる。本明細書において、目的の遺伝子またはその相同遺伝子によってコードされるタンパク質について「結合性タンパク質」または「結合性ペプチド」とは、目的の遺伝子またはその相同遺伝子によってコードされるタンパク質に結合する種類のタンパク質またはペプチドを指し、そして目的の遺伝子またはその相同遺伝子によってコードされるタンパク質に対して指向されるポリクローナル抗体またはモノクローナル抗体、抗体フラグメントおよびタンパク質骨格を含むがこれらに限定されない。 In the context of this disclosure, "(gene or protein) suppressing factor" refers to a factor (e.g., a molecule or substance) that acts directly or indirectly on a gene of interest or its homologous gene, or on a protein encoded by these genes, and can temporarily or permanently suppress, reduce or eliminate the function of the gene of interest or its homologous gene, or the protein encoded by these genes. The suppressing factor may be an inhibitor (substance), examples of which include antibodies or antigenic fragments thereof, antisense oligonucleotides, RNAi factors such as siRNA, factors for genome editing, mutagenic factors, low molecular weight molecules (LMW), binding peptides, aptamers, ribozymes and peptidomimetics, and the like, including binding proteins or binding peptides directed against the gene of interest or its homologous gene, or against the protein encoded by these genes, particularly against the active site of the protein encoded by the gene of interest or its homologous gene, as well as nucleic acids directed against the gene of interest or its homologous gene. Nucleic acids for a gene of interest or its homologous genes refer to double-stranded or single-stranded DNA or RNA, or modifications or derivatives thereof, that inhibit, for example, the expression or activity of the gene of interest or its homologous genes, or the proteins encoded by these genes, and include, without limitation, antisense nucleic acids, aptamers, siRNAs (small interfering RNAs) and ribozymes. Nucleic acids for a gene of interest or its homologous genes also include factors for genome editing that inhibit, for example, the expression or activity of the LhHFS gene or its homologous genes, and factors for genome editing include, for example, artificial restriction enzymes (artificial nucleases) and RNA-guided nucleases. In this specification, the term "binding protein" or "binding peptide" for a protein encoded by a gene of interest or its homologous genes refers to a type of protein or peptide that binds to the protein encoded by the gene of interest or its homologous genes, and includes, but is not limited to, polyclonal or monoclonal antibodies, antibody fragments, and protein scaffolds directed against the protein encoded by the gene of interest or its homologous genes.

本明細書において「情報伝達物質」とは、生体内の生理活性または生物学的機能を調節するための情報伝達を担う物質である。「情報伝達物質」の代表的なものとして、植物ホルモンが挙げられる。 In this specification, the term "signal transmitter" refers to a substance that transmits information to regulate physiological activity or biological functions in the body. Representative examples of "signal transmitters" include plant hormones.

本明細書において「アンチセンス分子」とは、標的となる遺伝子の発現を特異的に抑制または減少させることができる分子をいう。より具体的には細胞内に導入したあるヌクレオチド配列に依存して、その配列と相補的なヌクレオチド配列領域をもつ遺伝子のmRNA量を特異的に低下させることで、タンパク質発現量を減少させ得る分子をいう。アンチセンスの手法としては、標的となる遺伝子からつくられるmRNAに相補的なRNA分子を直接的に細胞に導入する方法と、細胞内に目的遺伝子と相補的なRNAを発現させ得る構築ベクターを導入する方法に大別されるが、植物においては、後者のほうが一般的である。具体的には、標的遺伝子のヌクレオチド配列に相補的である1つのDNA配列を適当なプロモーターに連結して、その制御下に人工mRNAを発現させるような発現ベクターを構築して、細胞内に導入する手法の他、細胞内に2本鎖RNAを構成できるようにデザインされた発現ベクターが用いる手法が用いられる。アンチセンス分子の基本構造はある標的遺伝子に相補的な1種のDNA配列をプロモーター下に1つを連結し、それと同じ物をさらに逆向きにもう1つ連結してつくられる。この構築遺伝子から転写された1本鎖のmRNAでは、逆向きにつながれた1種類のヌクレオチド配列部分が相補的な関係にあるため対合してヘアピン様の二次構造を持つ2本鎖RNA状態をとり、これがRNAiのメカニズムに従って標的遺伝子のmRNA分解を引き起こす。 In this specification, the term "antisense molecule" refers to a molecule that can specifically suppress or reduce the expression of a target gene. More specifically, it refers to a molecule that can reduce the amount of protein expression by specifically reducing the amount of mRNA of a gene that has a nucleotide sequence region complementary to a certain nucleotide sequence introduced into a cell. Antisense techniques are broadly divided into a method of directly introducing an RNA molecule complementary to the mRNA produced from the target gene into a cell, and a method of introducing a construction vector that can express RNA complementary to the target gene into a cell, but the latter is more common in plants. Specifically, a DNA sequence complementary to the nucleotide sequence of the target gene is linked to an appropriate promoter, and an expression vector that expresses artificial mRNA under its control is constructed and introduced into a cell, as well as a method using an expression vector designed to form double-stranded RNA in a cell. The basic structure of an antisense molecule is created by linking one type of DNA sequence complementary to a certain target gene under a promoter, and then linking another identical one in the opposite direction. In the single-stranded mRNA transcribed from this construct gene, one type of nucleotide sequence portion linked in the opposite direction is complementary, so they pair up to form a double-stranded RNA state with a hairpin-like secondary structure, which triggers the degradation of the mRNA of the target gene according to the RNAi mechanism.

本明細書において「RNA干渉」または「RNAi」とは、RNA interferenceの略称で、当該分野で一般に知られており、RNAi因子によって媒介される、細胞における遺伝子発現を阻害または下方制御する生物学的プロセスである。例えば、二本鎖RNA(dsRNAともいう)のようなRNAiを引き起こす因子を細胞に導入することにより、相同なmRNAが特異的に分解され、遺伝子産物の合成が抑制される現象およびそれに用いられる技術をいう。RNAiについては、例えば、Zamore and Haley,2005,Science,309,1519-1524;Vaughn and Martienssen,2005,Science,309,1525-1526;Zamore et al.,2000,Cell,101,25-33;Bass,2001,Nature,411,428-429;Elbashiretal.,2001,Nature,411,494-498;およびKreutzer他、国際公開第00/44895号;Zernicka-Goetz他、国際公開第01/36646号;Fire、国際公開第99/32619号;Plaetinck他、国際公開第00/01846号;MelloおよびFire、国際公開第01/29058号;Deschamps-Depaillette、国際公開第99/07409号およびLi他、国際公開第00/44914号;Allshire,2002,Science,297,1818-1819;Volpe et al.,2002,Science,297,1833-1837;Jenuwein,2002,Science,297,2215-2218;およびHall et al.,2002,Science,297,2232-2237;Hutvagner and Zamore,2002,Science,297,2056-60;McManus et al.,2002,RNA,8,842-850;Reinhart et al.,2002,gene & Dev.,16,1616-1626;およびReinhart & Bartel,2002,Science,297,1831を参照。)。また、本明細書では、RNAiという用語は、転写後遺伝子サイレンシング、翻訳阻害、転写阻害、エピジェネティクスなどの配列特異的RNA干渉の記述に用いられる他の用語と同義のものを示すものとして理解される。 As used herein, "RNA interference" or "RNAi" is an abbreviation for RNA interference, which is generally known in the art and is a biological process mediated by RNAi factors that inhibit or downregulate gene expression in cells. For example, it refers to the phenomenon in which homologous mRNA is specifically degraded and synthesis of gene products is suppressed by introducing factors that cause RNAi, such as double-stranded RNA (also called dsRNA), into cells, and the technology used therefor. For RNAi, see, for example, Zamore and Haley, 2005, Science, 309, 1519-1524; Vaughn and Martienssen, 2005, Science, 309, 1525-1526; Zamore et al. , 2000, Cell, 101, 25-33; Bass, 2001, Nature, 411, 428-429; Elbasiretal. , 2001, Nature, 411, 494-498; and Kreutzer et al., WO 00/44895; Zernicka-Goetz et al., WO 01/36646; Fire, WO 99/32619; Plaetinck et al., WO 00/01846; Mello and Fire, WO 01/29058; Deschamps-Depaillette, WO 99/07409 and Li et al., WO 00/44914; Allshire, 2002, Science, 297, 1818-1819; Volpe et al. , 2002, Science, 297, 1833-1837; Jenuwein, 2002, Science, 297, 2215-2218; and Hall et al. , 2002, Science, 297, 2232-2237; Hutvagner and Zamore, 2002, Science, 297, 2056-60; McManus et al. , 2002, RNA, 8, 842-850; Reinhart et al. , 2002, gene & Dev. , 16, 1616-1626; and Reinhart & Bartel, 2002, Science, 297, 1831.) As used herein, the term RNAi is also understood to be synonymous with other terms used to describe sequence-specific RNA interference, such as post-transcriptional gene silencing, translational inhibition, transcriptional inhibition, epigenetics, and the like.

本明細書における「RNAi因子」としては、遺伝子発現を阻害する核酸分子またはその類似体、例えば、RNAに基づく分子が挙げられる。RNAi因子は、特定のmRNAを破壊または開裂する因子であってもよく、mRNAなどのRNAのプロセシングまたは翻訳を阻止する因子であってもよいい。RNAi因子には、サイレンシングRNA(siRNA)、エンドリボヌクレアーゼによって調製されたsiRNA(esiRNA)、ショートヘアピンRNA(shRNA)、またはマイクロRNA(miRNA)、および短鎖干渉核酸(siNA)が含まれるが、これらに限定されない。これらの因子は、RNA干渉「RNAi」または遺伝子サイレンシングを配列特異的に媒介することによって、遺伝子発現またはウイルス複製を阻害または下方制御することができる任意の核酸分子を指す。これらの用語は、個々の核酸分子、複数のかかる核酸分子、またはかかる核酸分子のプールも表し得る。これらの分子は、自己相補的なセンス領域とアンチセンス領域を含む二本鎖核酸分子であり得る。ここで、アンチセンス領域は、標的核酸分子中のヌクレオチド配列またはその一部に相補的であるヌクレオチド配列、および標的核酸配列に対応するヌクレオチド配列またはその一部を有するセンス領域を含む。これらの分子は、一方の鎖がセンス鎖であり、他方がアンチセンス鎖である、2個の別々のオリゴヌクレオチドから組み立てることができる。ここで、アンチセンス鎖とセンス鎖は自己相補的である(すなわち、アンチセンス鎖とセンス鎖が二本鎖または二本鎖構造を形成するなど、各鎖は、他方の鎖中のヌクレオチド配列に相補的であるヌクレオチド配列を含む。ここで、例えば、二本鎖領域は、約15から約30、例えば、約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29または30塩基対でありうるが、これらより長くてもよい。アンチセンス鎖は、標的核酸分子中のヌクレオチド配列またはその一部に相補的であるヌクレオチド配列を含み、センス鎖は標的核酸配列またはその一部に対応するヌクレオチド配列を含む(例えば、その分子の約15から約25個またはそれを超えるヌクレオチドは、標的核酸またはその一部に相補的である)。あるいは、これらの分子は、単一のオリゴヌクレオチドから組み立てられ、これらの分子の自己相補的なセンス領域とアンチセンス領域は、核酸リンカーまたは非核酸リンカーによって連結されている。これらの分子は、自己相補的なセンス領域とアンチセンス領域を含む、二本鎖、非対称二本鎖、ヘアピンまたは非対称ヘアピン二次構造を有するポリヌクレオチドであり得る。ここで、アンチセンス領域は、別個の標的核酸分子中のヌクレオチド配列またはその一部に相補的であるヌクレオチド配列、および標的核酸配列に対応するヌクレオチド配列またはその一部を有するセンス領域を含む。これらの分子は、2個以上のループ構造と、自己相補的なセンス領域とアンチセンス領域を含む軸(stem)とを有する、環状一本鎖ポリヌクレオチドであり得る。ここで、アンチセンス領域は、標的核酸分子中のヌクレオチド配列またはその一部に相補的であるヌクレオチド配列、および標的核酸配列またはその一部に対応するヌクレオチド配列を有するセンス領域を含み、環状ポリヌクレオチドは、in vivoまたはin vitroでプロセシングを受けて、RNAiを媒介し得る活性な分子を生成し得る。これらの因子は、標的核酸分子中のヌクレオチド配列またはその一部に相補的であるヌクレオチド配列を有する一本鎖ポリヌクレオチドも含み得る(例えば、これらの因子は、標的核酸配列またはその一部に対応するヌクレオチド配列がこれらの因子内に存在する必要がない。)。一本鎖ポリヌクレオチドは、5’リン酸(例えば、Martinez et al.,2002,Cell.,110,563-574およびSchwarz et al.,2002,Molecular Cell,10,537-568参照)、5’,3’-二リン酸などの末端リン酸基を更に含み得る。ある実施形態においては、本開示のLhHFSを抑制する因子は、別々のセンスおよびアンチセンス配列または領域を含む。ここで、センス領域とアンチセンス領域は、当該分野で公知のヌクレオチドまたは非ヌクレオチドリンカー分子によって共有結合しており、またはイオン相互作用、水素結合、ファンデルワールス相互作用、疎水的相互作用および/またはスタッキング相互作用によって交互に非共有結合している。ある実施形態においては、本開示のLhHFSを抑制する因子は、標的遺伝子のヌクレオチド配列に相補的であるヌクレオチド配列を含む。別の実施形態においては、本開示のLhHFSを抑制する因子は、標的遺伝子の発現を阻害するように、標的遺伝子のヌクレオチド配列と相互作用する。本明細書では、LhHFSを抑制する因子は、RNAのみを含む分子に必ずしも限定されず、化学修飾ヌクレオチドおよび非ヌクレオチドも包含する。ある実施形態においては、本開示が低分子干渉核酸分子である場合は、2’ヒドロキシ(2’-OH)含有ヌクレオチドを欠いていてもよいく。ある実施形態において、本開示はRNAiを媒介するのに2’ヒドロキシル基を有するヌクレオチドの存在が不要である低分子干渉核酸でありうる。したがって、本開示が低分子干渉核酸分子である場合は、リボヌクレオチド(例えば、2’-OH基を有するヌクレオチド)を含まなくてもよい。しかし、RNAiを維持するのにLhHFSを抑制する因子内のリボヌクレオチドの存在が不要である場合は、2’-OH基を有する1個以上のヌクレオチドを含む、結合したリンカー、または他の結合若しくは会合した基、部分若しくは鎖を有し得る。場合によっては、本開示のLhHFSを抑制する因子は、ヌクレオチド位置の約5、10、20、30、40または50%においてリボヌクレオチドを含み得る。本明細書ではLhHFSを抑制する因子は、配列特異的RNAiを媒介し得る核酸分子、例えば、低分子干渉RNA(siRNA)、二本鎖RNA(dsRNA)、ミクロRNA(miRNA)、短鎖ヘアピンRNA(shRNA)、低分子干渉オリゴヌクレオチド、低分子干渉核酸、低分子干渉修飾オリゴヌクレオチド、化学修飾siRNA、転写後遺伝子サイレンシングRNA(ptgsRNA)であってもよい。 As used herein, "RNAi factors" include nucleic acid molecules or analogs thereof that inhibit gene expression, such as RNA-based molecules. RNAi factors may be factors that destroy or cleave specific mRNAs, or may be factors that block the processing or translation of RNA, such as mRNA. RNAi factors include, but are not limited to, silencing RNA (siRNA), endoribonuclease-prepared siRNA (esiRNA), short hairpin RNA (shRNA), or microRNA (miRNA), and short interfering nucleic acid (siNA). These factors refer to any nucleic acid molecule that can inhibit or downregulate gene expression or viral replication by mediating RNA interference "RNAi" or gene silencing in a sequence-specific manner. These terms may also refer to individual nucleic acid molecules, a plurality of such nucleic acid molecules, or a pool of such nucleic acid molecules. These molecules may be double-stranded nucleic acid molecules that include self-complementary sense and antisense regions. Here, the antisense region includes a nucleotide sequence that is complementary to a nucleotide sequence or a portion thereof in a target nucleic acid molecule, and a sense region that has a nucleotide sequence or a portion thereof that corresponds to the target nucleic acid sequence. These molecules can be assembled from two separate oligonucleotides, one of which is the sense strand and the other the antisense strand, where the antisense and sense strands are self-complementary (i.e., each strand contains a nucleotide sequence that is complementary to a nucleotide sequence in the other strand, such that the antisense and sense strands form a double-stranded or duplex structure, where, for example, the double-stranded region can be about 15 to about 30, e.g., about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30 base pairs, but can be longer. The antisense strand contains a nucleotide sequence that is complementary to a nucleotide sequence in a target nucleic acid molecule or a portion thereof, and the sense strand contains a nucleotide sequence that corresponds to a target nucleic acid sequence or a portion thereof (e.g., about 15 to about 25 or more nucleotides of the molecule are complementary to the target nucleic acid or a portion thereof). Alternatively, these molecules can be assembled from a single oligonucleotide, where the self-complementary sense and antisense regions of these molecules are complementary to each other, where, for example, the double-stranded region can be about 15 to about 30, e.g., about 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, or 30 base pairs, but can be longer. The antisense region is linked by a nucleic acid linker or a non-nucleic acid linker. These molecules can be polynucleotides having a double-stranded, asymmetric double-stranded, hairpin or asymmetric hairpin secondary structure, including self-complementary sense and antisense regions. Here, the antisense region comprises a nucleotide sequence that is complementary to a nucleotide sequence or a portion thereof in a separate target nucleic acid molecule, and a sense region having a nucleotide sequence or a portion thereof corresponding to the target nucleic acid sequence. These molecules can be circular single-stranded polynucleotides having two or more loop structures and a stem that comprises the self-complementary sense and antisense regions. Here, the antisense region comprises a nucleotide sequence that is complementary to a nucleotide sequence or a portion thereof in a target nucleic acid molecule, and a sense region having a nucleotide sequence that is complementary to a nucleotide sequence or a portion thereof in the target nucleic acid molecule, and a nucleotide sequence that is corresponding to the target nucleic acid sequence or a portion thereof, and the circular polynucleotide is an in They may be processed in vivo or in vitro to generate active molecules capable of mediating RNAi. These agents may also include single-stranded polynucleotides having a nucleotide sequence that is complementary to a nucleotide sequence or a portion thereof in a target nucleic acid molecule (e.g., these agents do not require that a nucleotide sequence corresponding to a target nucleic acid sequence or a portion thereof be present within the agent). Single-stranded polynucleotides may further include a terminal phosphate group, such as a 5' phosphate (see, e.g., Martinez et al., 2002, Cell., 110, 563-574 and Schwarz et al., 2002, Molecular Cell, 10, 537-568), a 5',3'-diphosphate, or the like. In certain embodiments, the agents that inhibit LhHFS of the present disclosure include separate sense and antisense sequences or regions. Here, the sense and antisense regions are covalently linked by nucleotide or non-nucleotide linker molecules known in the art, or alternately non-covalently linked by ionic interactions, hydrogen bonds, van der Waals interactions, hydrophobic interactions and/or stacking interactions. In some embodiments, the LhHFS inhibitor of the present disclosure comprises a nucleotide sequence that is complementary to the nucleotide sequence of the target gene. In another embodiment, the LhHFS inhibitor of the present disclosure interacts with the nucleotide sequence of the target gene so as to inhibit expression of the target gene. As used herein, the LhHFS inhibitor is not necessarily limited to molecules that contain only RNA, but also encompasses chemically modified nucleotides and non-nucleotides. In some embodiments, when the present disclosure is a small interfering nucleic acid molecule, it may lack 2' hydroxy (2'-OH)-containing nucleotides. In some embodiments, the present disclosure may be a small interfering nucleic acid that does not require the presence of a nucleotide with a 2' hydroxyl group to mediate RNAi. Thus, when the present disclosure is a small interfering nucleic acid molecule, it may not contain ribonucleotides (e.g., nucleotides with a 2'-OH group). However, if the presence of ribonucleotides in the LhHFS inhibitor is not required to maintain RNAi, it may have an attached linker or other attached or associated group, moiety, or strand that includes one or more nucleotides with a 2'-OH group. In some cases, the LhHFS inhibitor of the present disclosure may include ribonucleotides at about 5, 10, 20, 30, 40, or 50% of the nucleotide positions. The LhHFS inhibitor herein may be a nucleic acid molecule capable of mediating sequence-specific RNAi, such as small interfering RNA (siRNA), double-stranded RNA (dsRNA), microRNA (miRNA), short hairpin RNA (shRNA), small interfering oligonucleotide, small interfering nucleic acid, small interfering modified oligonucleotide, chemically modified siRNA, or post-transcriptional gene silencing RNA (ptgsRNA).

本明細書において、「ゲノム編集用の因子」とは、導入された細胞、組織、器官または生物体において、ゲノム編集を生じさせる因子を指す。「ゲノム編集用の因子」は、本技術分野で公知の手法、すなわちCRISPR/Cas9、TALEN、ZFN、メガヌクレアーゼ等の手法によるゲノム編集を生じさせる任意の因子であってよい。ゲノム編集用の因子としては、人工制限酵素(人工ヌクレアーゼ)およびRNA誘導型ヌクレアーゼ、ガイドRNA(gRNA)等が挙げられるが、これらに限定されない。 As used herein, a "factor for genome editing" refers to a factor that causes genome editing in a cell, tissue, organ, or organism into which it is introduced. A "factor for genome editing" may be any factor that causes genome editing by a method known in the art, i.e., CRISPR/Cas9, TALEN, ZFN, meganuclease, or the like. Factors for genome editing include, but are not limited to, artificial restriction enzymes (artificial nucleases), RNA-guided nucleases, guide RNAs (gRNAs), and the like.

本明細書において、「突然変異誘発因子」とは、標的遺伝子において突然変異の誘発を促進する因子をいう。「突然変異誘発因子」としては、エチルメタンスルフォン酸(EMS)などの化学物質の他、光、放射線、熱、電気などのエネルギー等も包含される。 As used herein, the term "mutagenist" refers to a factor that promotes the induction of mutations in a target gene. "Mutagenists" include chemical substances such as ethyl methanesulfonate (EMS), as well as energy such as light, radiation, heat, and electricity.

本明細書において「相同遺伝子」は、2以上の配列間の相同性が高い遺伝子をいう。遺伝子の「相同性」とは、2以上の遺伝子配列の、互いに対する同一性の程度をいい、一般に「相同性」を有するとは、同一性または類似性の程度が高いことをいう。従って、ある2つの遺伝子の相同性が高いほど、それらの配列の同一性または類似性は高い。2種類の遺伝子が相同性を有するか否かは、配列の直接の比較、または核酸の場合ストリンジェントな条件下でのハイブリダイゼーション法によって調べられ得る。2つの遺伝子配列を直接比較する場合、その遺伝子配列間でDNA配列が、代表的には少なくとも50%同一である場合、好ましくは少なくとも70%同一である場合、より好ましくは少なくとも80%、90%、95%、96%、97%、98%または99%同一である場合、それらの遺伝子は相同性を有する。従って本明細書において「相同体」または「相同遺伝子産物」は、本明細書にさらに記載する複合体のタンパク質構成要素と同じ生物学的機能を発揮する、別の種、好ましくは植物におけるタンパク質を意味する。こうような相同体はまた、「オルソログ遺伝子産物」とも称されることもある。ある特定の植物または他の種からオルソログ遺伝子対を検出するためのアルゴリズムは、これらの生物の全ゲノムまたは部分配列を用いる。部分配列の相同性を分析する場合、本開示においては代表的にLALIGNプログラム(https://embnet.vital-it.ch/software/LALIGN_form.html)が使用される。LALIGNプログラムにより分析する場合、当業者はウェブサイトの指示にしたがって、配列同一性を比較することができる。分析手法の詳細は、X. Huang and W. Miller, Adv. Appl. Math. (1991) 12:337-357等に提供される。他の種の遺伝子に対する、本明細書に提供するタンパク質をコードする遺伝子の配列相同性に基づいて、慣用的技術を適用してそれぞれの遺伝子をクローニングし、そしてこのような遺伝子からタンパク質を発現させることによって、あるいは本明細書に提供する方法に従って、または当該分野で周知の他の適切な方法に従って、類似の複合体を単離することにより、他の種のタンパク質を単離することによって、本明細書に記載のタンパク質の相同体を単離することも可能である。 As used herein, "homologous genes" refer to genes with high homology between two or more sequences. The "homology" of a gene refers to the degree of identity between two or more gene sequences, and generally, "homology" refers to a high degree of identity or similarity. Thus, the higher the homology between two genes, the higher the identity or similarity between their sequences. Whether two genes have homology can be determined by direct comparison of the sequences or, in the case of nucleic acids, by hybridization methods under stringent conditions. When directly comparing two gene sequences, the genes have homology if the DNA sequences between the gene sequences are typically at least 50% identical, preferably at least 70% identical, and more preferably at least 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% or 99% identical. Thus, as used herein, "homolog" or "homologous gene product" refers to a protein in another species, preferably a plant, that exerts the same biological function as a protein component of a complex as further described herein. Such homologs may also be referred to as "orthologous gene products." Algorithms for detecting orthologous gene pairs from a particular plant or other species use the entire genome or partial sequences of these organisms. When analyzing the homology of partial sequences, the LALIGN program (https://embnet.vital-it.ch/software/LALIGN_form.html) is typically used in the present disclosure. When analyzing with the LALIGN program, a person skilled in the art can compare sequence identity according to the instructions on the website. Details of the analysis method are provided in X. Huang and W. Miller, Adv. Appl. Math. (1991) 12:337-357, etc. Based on sequence homology of the genes encoding the proteins provided herein to genes of other species, it is also possible to isolate homologues of the proteins described herein by applying conventional techniques to clone the respective genes and express the proteins from such genes, or by isolating the proteins of other species by isolating similar complexes according to the methods provided herein or other suitable methods well known in the art.

本明細書において、同一性等の数値である「70%以上」は、例えば、70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、99%以上、または100%であってもよく、それら起点となる数値のいずれか2つの値の範囲内であってもよい。上記「同一性」は、2つもしくは複数間のアミノ酸配列において相同なアミノ酸数の割合を、上述したような公知の方法に従って算定される。具体的に説明すると、割合を算定する前には、比較するアミノ酸配列群のアミノ酸配列を整列させ、同一アミノ酸の割合を最大にするために必要である場合はアミノ酸配列の一部に間隙を導入する。整列のための方法、割合の算定方法、比較方法、およびそれらに関連するコンピュータプログラムは、当該分野で従来からよく知られている(例えば、上述したBLAST等)。本明細書において「同一性」および「類似性」は、特に断りのない限りNCBIのBLASTによって測定された値で表すことができる。BLASTでアミノ酸配列を比較するときのアルゴリズムには、Blastpをデフォルト設定で使用できる。測定結果はPositivesまたはIdentitiesとして数値化される。 In this specification, the numerical value of identity, etc., "70% or more" may be, for example, 70% or more, 75% or more, 80% or more, 85% or more, 90% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, 99% or more, or 100%, or may be within the range of any two of the starting numerical values. The above-mentioned "identity" is calculated by calculating the ratio of the number of homologous amino acids in two or more amino acid sequences according to the known method as described above. Specifically, before calculating the ratio, the amino acid sequences of the amino acid sequence group to be compared are aligned, and gaps are introduced into a part of the amino acid sequence if necessary to maximize the ratio of identical amino acids. Methods for alignment, calculation of the ratio, comparison, and computer programs related thereto are conventionally well known in the art (for example, BLAST, etc., as described above). In this specification, "identity" and "similarity" can be expressed as values measured by BLAST of NCBI, unless otherwise specified. When comparing amino acid sequences with BLAST, the algorithm Blastp can be used with default settings. Measurement results are quantified as Positives or Identities.

本明細書において遺伝子について言及する場合、「ベクター」とは、目的のポリヌクレオチド配列を目的の細胞へと移入させることができるものをいう。そのようなベクターとしては、原核生物細胞、酵母、動物細胞、植物細胞、昆虫細胞、動物個体および植物個体等の宿主細胞において自律複製が可能であるか、または染色体中への組込みが可能で、本開示のポリヌクレオチドの転写に適した位置にプロモーターを含有しているものが例示される。本明細書においてベクターは、発現ベクター、組換えベクターなどであり得る。 As used herein, when referring to genes, a "vector" refers to a vector capable of transferring a polynucleotide sequence of interest into a cell of interest. Examples of such vectors include those capable of autonomous replication in host cells, such as prokaryotic cells, yeast, animal cells, plant cells, insect cells, individual animals, and individual plants, or those capable of integration into a chromosome, and which contain a promoter in a position suitable for transcription of the polynucleotide of the present disclosure. As used herein, a vector may be an expression vector, a recombinant vector, or the like.

本明細書において「プロモーター」とは、遺伝子の転写の開始部位を決定し、またその頻度を直接的に調節するDNA上の領域をいい、RNAポリメラーゼが結合して転写を始める塩基配列である。プロモーターの領域は、通常、DNA解析用ソフトウエアを用いてゲノム塩基配列中のタンパク質コード領域を予測すれば、プロモーター領域を推定することはできる。推定プロモーター領域は、構造遺伝子ごとに変動するが、通常構造遺伝子の上流にあるが、これらに限定されず、構造遺伝子の中または下流にも存在し得る。本開示では、LhHFSのRNA干渉を起こす因子の機能を発揮させるプロモーターであればどのようなものでも使用され得る。 As used herein, the term "promoter" refers to a region on DNA that determines the start site of gene transcription and directly regulates its frequency, and is a base sequence to which RNA polymerase binds to initiate transcription. The promoter region can usually be estimated by predicting the protein-coding region in the genome sequence using DNA analysis software. The estimated promoter region varies for each structural gene, but is usually located upstream of the structural gene, but is not limited to this, and may also be located within or downstream of the structural gene. In the present disclosure, any promoter that exerts the function of a factor that causes RNA interference of LhHFS may be used.

本明細書において「ターミネーター」とは、遺伝子のタンパク質をコードする領域の下流に位置し、DNAがmRNAに転写される際の転写の終結、ポリA配列の付加に関与する配列である。ターミネーターとしては、CaMV35Sターミネーター、ノパリン合成酵素遺伝子のターミネーター(Tnos)、タバコPR1a遺伝子のターミネーターが挙げられるが、これに限定されない。本開示では、植物においてターミネーターの活性を示すものであれば、どのような配列でも使用することができる。 As used herein, a "terminator" refers to a sequence that is located downstream of a protein-coding region of a gene and is involved in terminating transcription and adding a polyA sequence when DNA is transcribed into mRNA. Terminators include, but are not limited to, the CaMV35S terminator, the nopaline synthase gene terminator (Tnos), and the tobacco PR1a gene terminator. In the present disclosure, any sequence that exhibits terminator activity in plants can be used.

本明細書において、遺伝子、ポリヌクレオチド、ポリペプチドおよびタンパク質等の「発現」とは、その遺伝子などがin vivoで一定の作用を受けて、別の形態になることをいう。好ましくは、遺伝子、ポリヌクレオチドなどが、転写および翻訳されて、ポリペプチドの形態になることをいうが、転写されてmRNAが作製されることもまた発現の一態様である。例えば、LhHFSの発現レベルは、任意の方法によって決定することができる。具体的には、LhHFSのmRNAの量、LhHFSタンパク質の量、そしてLhHFSタンパク質の生物学的機能を評価することによって、LhHFSの発現レベルを知ることができる。LhHFSのmRNAやタンパク質の量は、本明細書の他の箇所に詳述したような方法あるいは他の当該分野において公知の方法によって決定することができる。 In this specification, the "expression" of genes, polynucleotides, polypeptides, proteins, etc. means that the genes, etc. are subjected to a certain action in vivo to become a different form. Preferably, it means that the genes, polynucleotides, etc. are transcribed and translated to become a polypeptide, but transcription to produce mRNA is also one form of expression. For example, the expression level of LhHFS can be determined by any method. Specifically, the expression level of LhHFS can be known by evaluating the amount of LhHFS mRNA, the amount of LhHFS protein, and the biological function of LhHFS protein. The amount of LhHFS mRNA and protein can be determined by methods detailed elsewhere in this specification or other methods known in the art.

本明細書において、遺伝子、ポリヌクレオチド、ポリペプチドおよびタンパク質等の「機能の抑制」とは、その遺伝子などの生物学的活性が抑制されることをいう。LhHFSの「機能の抑制」は、例えばRT-PCR法を使用して、vacuolar processing enzyme遺伝子(VPE遺伝子)、またはcysteine protease遺伝子(SAG12遺伝子)の発現を測定することによって確認することができる。LhHFSの機能が抑制されていることは、例えば、RT-PCR法によって測定した場合に、VPE遺伝子またはSAG12遺伝子の発現が、対照におけるこれらの発現と比較して約90%、約80%、約70%、約60%、約50%、約40%、約30%、約20%、または約10%低減している、好ましくは約50%低減していることによって確認できる。 As used herein, "inhibition of the function" of a gene, polynucleotide, polypeptide, protein, etc. refers to inhibition of the biological activity of the gene, etc. The "inhibition of the function" of LhHFS can be confirmed by, for example, measuring the expression of the vacuum processing enzyme gene (VPE gene) or the cysteine protease gene (SAG12 gene) using the RT-PCR method. The inhibition of the function of LhHFS can be confirmed, for example, by a reduction in the expression of the VPE gene or the SAG12 gene by about 90%, about 80%, about 70%, about 60%, about 50%, about 40%, about 30%, about 20%, or about 10%, preferably about 50%, compared to the expression in a control, when measured by the RT-PCR method.

本明細書において「植物」とは、植物界に属する生物の総称であり、クロロフィル、かたい細胞壁、豊富な永続性の胚的組織の存在、および運動する能力がない生物により特徴付けられる。代表的には、植物は、細胞壁の形成・クロロフィルによる同化作用をもつ顕花植物をいう。「植物」は、単子葉植物および双子葉植物のいずれも含む。好ましい植物としては、例えば、「ユリ科」の植物が挙げられる。「ユリ科」の植物には、代表的には、ユリ、チューリップ、カタクリ、クロユリが包含される。 In this specification, "plant" is a general term for organisms belonging to the kingdom Plantae, and is characterized by the presence of chlorophyll, hard cell walls, abundant and persistent embryonic tissue, and the inability to move. Typically, plants refer to flowering plants that form cell walls and have the ability to assimilate chlorophyll. "Plants" include both monocotyledonous and dicotyledonous plants. Preferred plants include, for example, plants of the "Liliaceae" family. Representative plants of the "Liliaceae" family include lilies, tulips, dogtooth violets, and Japanese black lilies.

本明細書において、生物の「組織」とは、細胞の集団であって、その集団において一定の同様の作用を有するものをいう。従って、組織は、器官の一部であり得る。器官内では、同じ働きを有する細胞を有することが多いが、微妙に異なる働きを有するものが混在することもあることから、本明細書において組織は、一定の特性を共有する限り、種々の細胞を混在して有していてもよい。「組織」は分化した植物体を構成するもの以外にも、「カルス」等の植物細胞塊も包含する。 In this specification, the term "tissue" of an organism refers to a group of cells that have a certain similar function within that group. Thus, a tissue may be part of an organ. Organs often contain cells that have the same function, but there may also be a mixture of cells with slightly different functions. Therefore, in this specification, tissue may contain a mixture of various cells as long as they share certain characteristics. In addition to those that make up a differentiated plant body, "tissue" also includes plant cell masses such as "callus."

本明細書において、「器官」とは、1つの独立した形態をもち、1種以上の組織が組み合わさって特定の機能を営む構造体を形成したものをいう。植物では、根、球根、茎、幹、葉、花、種子、りん片、木子、胚芽、胚、果実、胚乳、むかごなどが挙げられるがそれらに限定されない。 In this specification, the term "organ" refers to a structure that has an independent form and is formed by combining one or more types of tissue to perform a specific function. In plants, examples include, but are not limited to, roots, bulbs, stems, trunks, leaves, flowers, seeds, scales, kernels, germs, embryos, fruits, endosperms, and cornels.

本明細書において「生物体」(または、植物の場合「植物体」)とは、当該分野における最も広義に用いられ、生命現象を営むもの(または植物)をいい、代表的には、細胞構造、増殖(自己再生産)、成長、調節性、物質代謝、修復能力など種々の特性を有し、通常、核酸のつかさどる遺伝と、タンパク質のつかさどる代謝の関与する増殖を基本的な属性として有する。生物には、原核生物、真核生物(植物、動物など)などが包含される。好ましくは、本開示では、生物は、植物であり得る。本明細書では、好ましくは、そのような植物体は稔性であり得る。より好ましくは、そのような植物体は、種子を生産し得る。本開示の遺伝子構築物、因子(agent)、組成物および方法は、ユリ科植物だけでなく植物全般において機能することが企図される。 As used herein, the term "organism" (or "plant" in the case of a plant) is used in the broadest sense in the art to refer to an entity (or plant) that engages in life phenomena, and typically has various characteristics such as cell structure, proliferation (self-reproduction), growth, regulation, metabolism, and repair ability, and typically has as its basic attributes proliferation involving genetics governed by nucleic acids and metabolism governed by proteins. Organisms include prokaryotes and eukaryotes (plants, animals, etc.). Preferably, in the present disclosure, an organism may be a plant. As used herein, preferably, such a plant may be fertile. More preferably, such a plant may produce seeds. It is contemplated that the genetic constructs, agents, compositions, and methods of the present disclosure function not only in liliaceae plants, but also in plants in general.

本明細書において、「ユリ科」植物とは、生物分類学上のユリ科に属する植物の原種、および交配種を含むことが意図される。ユリ科の植物の例としては、ユリ属(Lilium)、チューリップ属(Tulipa)、カタクリ属(Erythronium)、バイモ属(Fritillaria)、アマナ属(Amana)、ボウィエア属(Bowiea)、カロコルツス属(Calochortus)、ウバユリ属(Cardiocrinum)、ツバメオモト属(Clintonia)、キバナノアマナ属(Gagea)、チシマアマナ属(Lloydia)、メデオラ属(Medeola)、ノモカリス属(Nomocharis)、ノトリリオン属(Notholirion)、プロサルテス属(Prosartes)、タケシマラン属(Streptopus)、ホトトギス属(Tricyrtis)などが挙げられる。 In this specification, the term "lily family" plants is intended to include the original species and hybrids of plants belonging to the biological taxonomy family Liliaceae. Examples of plants in the lily family include the genus Lilium, Tulipa, Erythronium, Fritillaria, Amana, Bowiea, Calochortus, Cardiocrinum, Clint onia), Gagea, Lloydia, Medeola, Nomocharis, Notholirion, Prosartes, Streptopus, and Tricyrtis are some of the genera.

本明細書において、「ユリ属」植物とは、生物分類学上のユリ科ユリ属に属する植物の原種、および交配種を含むことが意図される。したがって、「ユリ属」植物には、テッポウユリ、カノコユリ、スカシユリ、オニユリ、ヤマユリ、ササユリ等の原種の他、オリエンタル・ハイブリッド系、アジアティック・ハイブリッド系、ロンギフローラム・ハイブリッド系、マルタゴン・ハイブリッド系、およびトランペット・ハイブリッド系等の交配種も包含される。実施例においては、オリエンタル・ハイブリッド系の品種を用いて老化遅延効果が示されているが、交配種間ではLhHFS遺伝子の相同性が非常に高いため、オリエンタル・ハイブリッド系以外のユリの交配種においても同様に老化遅延効果が示されると考えられる。「オリエンタル・ハイブリッド系」の例には、ティアラ、カサブランカ、およびアカプルコ等の品種が包含される。 In this specification, the term "Lilium" plants is intended to include the original species and hybrids of plants belonging to the genus Lilium in the family Liliaceae in biological taxonomy. Thus, the "Lilium" plants include original species such as trumpet lilies, kanoko lilies, escaping lilies, tiger lilies, mountain lilies, and bamboo lilies, as well as hybrids such as oriental hybrids, asiatic hybrids, longiflorum hybrids, martagon hybrids, and trumpet hybrids. In the examples, the aging retardation effect is demonstrated using oriental hybrid varieties, but since the homology of the LhHFS gene is very high between hybrids, it is believed that the aging retardation effect will also be demonstrated in hybrids of lilies other than oriental hybrids. Examples of "oriental hybrids" include varieties such as tiara, casablanca, and acapulco.

本明細書において「球根」とは、植物体のうち、根、茎、葉などの特定の部分に養分がたまって変形・肥大化してできた貯蔵器官をいう。球根を生成する植物としては、代表的には、ユリ、チューリップ、およびヒヤシンス等が挙げられる。 In this specification, the term "bulb" refers to a storage organ that is formed when nutrients accumulate in a specific part of a plant, such as the root, stem, or leaves, causing the part to deform and swell. Representative plants that produce bulbs include lilies, tulips, and hyacinths.

本明細書において「種子」または「種」とは、種子植物の繁殖器官をいう。 As used herein, "seed" or "seed" refers to the reproductive organ of a seed plant.

本明細書において「花」とは、植物の生殖のための器官の集合体をいう。「花」は、花軸、花被、雄しべ、雌しべ等を組み合わさって出来たものをいう。本明細書において、「花」は代表的には「切り花」として地下部から切り離された状態で提供されてもよく、あるいは「鉢花」、または花壇の花のように地下部が保持された状態で提供されてもよい。「花」は、一般に観賞の対象物として提供され得る。「切り花」は、花単独、または花を含む組織および/もしくは器官の組合せをいう。例えば、「切り花」は、花、茎および/または葉などの組合せであり得る。具体的には、「切り花」は、花、茎、および葉等の組合せであり得る。「鉢花」は、植木鉢において栽培され、花を咲かせる植物をいう。「花の一部」は、上記「花」を構成する要素のうち少なくとも一部が欠落しているものを指す。 In this specification, the term "flower" refers to a collection of organs for plant reproduction. The term "flower" refers to a combination of the stalk, perianth, stamens, pistil, etc. In this specification, the term "flower" may be provided as a "cut flower" that is separated from the underground part, or as a "potted flower" or a flower in a flower bed that retains the underground part. The term "flower" may generally be provided as an object of ornamental appreciation. The term "cut flower" refers to a flower alone, or a combination of tissues and/or organs that include a flower. For example, the term "cut flower" may be a combination of flowers, stems, and/or leaves. Specifically, the term "cut flower" may be a combination of flowers, stems, and leaves. The term "potted flower" refers to a plant that is cultivated in a flowerpot and blooms. The term "part of a flower" refers to a flower that is missing at least a part of the elements that make up the above-mentioned "flower."

本明細書における「花被」は、「花冠」と「がく」とを組み合わせた全体の名称をいう。「花冠」とは、複数の花弁からなる器官をいう。 In this specification, "perianth" refers to the entire name combining "corolla" and "sepals." "Corolla" refers to an organ consisting of multiple petals.

本明細書における「花托」は、茎の先端部のうち、花被、花冠、花弁、雄しべ、雌しべ、がくが合着する部位をいう。 In this specification, "receptacle" refers to the part at the tip of the stem where the perianth, corolla, petals, stamens, pistil, and sepals are attached.

本明細書において「茎」とは、植物体において花および葉を支持する器官をいう。 As used herein, "stem" refers to the organ in a plant that supports flowers and leaves.

本明細書において「葉」とは、植物体において光合成および呼吸を行う器官をいう。 As used herein, "leaf" refers to the organ in a plant that performs photosynthesis and respiration.

本明細書において「花粉」とは、花の雄しべに存在する葯によって生成される細胞をいう。 As used herein, "pollen" refers to the cells produced by the anthers present in the stamens of flowers.

本明細書において「りん片」または「りん片葉」とは、植物体の芽および球根などを保護する変態葉をいう。 In this specification, "scale" or "scale leaf" refers to a modified leaf that protects the buds and bulbs of a plant body.

本明細書において「木子」とは、球根の周辺に形成される小球根をいう。 In this specification, "corn" refers to the small bulbs that form around the bulb.

本明細書において「むかご」とは、植物体においてわき芽が養分を蓄えて肥大化した器官をいう。 In this specification, "bulbul" refers to an organ in a plant body that is formed when a lateral bud stores nutrients and enlarges.

本明細書において「カルス」とは、未分化状態の植物細胞塊をいう。 As used herein, "callus" refers to a mass of undifferentiated plant cells.

本明細書において「老化(senescence)」とは、成熟期以降、生物が死に至るまでに生じる、生物体、細胞、組織または器官の機能、あるいはそれらを統合する機能が低下する現象またはその過程をいう。本開示において「花の老化」に言及する場合、特に開花後(場合によっては開花前)から、日持ちが終了(観賞価値を喪失する)までに時間経過に伴って生じる現象(またはその時間経過そのもの)を指す。 As used herein, "senescence" refers to the phenomenon or process of a decline in the function of an organism, cell, tissue, or organ, or the function that integrates them, that occurs after maturity and before the death of the organism. When referring to "flower senescence" in this disclosure, it particularly refers to the phenomenon (or the time course itself) that occurs over time from after flowering (or sometimes before flowering) to the end of the shelf life (loss of ornamental value).

本明細書において、「日持ち」および「花の老化」は、園芸学的な観点から定義され、花全体、または花を構成する器官、もしくは組織(例えば、花弁またはその類似器官)の「褐変化」により評価し、色彩色差計を用いたL*a*b*表色系で、開花直後の花被と比較してb*値が一定程度増加した場合(特に評価を厳密にする場合、色彩色差計を用いたL*a*b*表色系で、開花直後の花被と比較してb*値が10以上増加した場合)に、「褐変化」したと評価し、本開示における「老化」と評価するものとし、「老化」と評価される前の状態を「日持ち」と表現するものとする。また、「花の老化の抑制」とは、園芸学的な観点から定義され、本明細書では、花の老化の際のb*値の増加が有意に抑制される場合に、花の老化の抑制という。抑制は、増加の程度における抑制でもよく、一定程度の増加までの時間の延長によって評価されてもよい。他の評価方法(例えば、萎凋の状態、脱離の有無)でも、日持ち、老化は評価され得る。 In this specification, "longevity" and "flower senescence" are defined from a horticultural perspective, and are evaluated by the "browning" of the entire flower, or the organs or tissues that compose the flower (for example, petals or similar organs). When the b* value in the L*a*b* color system using a colorimeter increases to a certain degree compared to the perianth immediately after blooming (in a particularly strict evaluation, when the b* value in the L*a*b* color system using a colorimeter increases by 10 or more compared to the perianth immediately after blooming), the flower is evaluated as having "browning" and is evaluated as "senescence" in this disclosure, and the state before being evaluated as "senescence" is expressed as "longevity". In addition, "inhibition of flower senescence" is defined from a horticultural perspective, and in this specification, when the increase in the b* value during flower senescence is significantly inhibited, it is referred to as inhibition of flower senescence. Inhibition may be in the degree of increase, or may be evaluated by the extension of the time until a certain degree of increase. Shelf life and aging can also be evaluated using other methods (e.g., state of wilting, presence or absence of detachment).

理論に拘束されることを望まないが、老化は、細胞が自発的に死ぬ現象または過程であり、プログラム細胞死の一種と考えられている。花の細胞の老化時には、古くからアサガオなどの植物でオートファジー様の現象が観察されている。 Without wishing to be bound by theory, aging is a phenomenon or process in which cells die spontaneously, and is considered to be a type of programmed cell death. An autophagy-like phenomenon has long been observed in plants such as morning glories during the aging of flower cells.

「花の老化」またはその抑制は、花全体、または花を構成する器官、もしくは組織(例えば、花被、花冠、花弁またはその類似器官)が開花してから、それが褐変化するまで(または他の同等の評価法)の時間を観察することによって評価することができる。花の老化は、本明細書においては、代表的にユリ科植物を用いて評価しているが、本開示はこれに限定されるものではない。 "Floral senescence" or its inhibition can be evaluated by observing the time from when the whole flower, or an organ or tissue that constitutes the flower (e.g., perianth, corolla, petals, or similar organs) opens until it turns brown (or by other equivalent evaluation methods). In this specification, floral senescence is typically evaluated using a lily family plant, but the present disclosure is not limited thereto.

本明細書において「開花する条件(または期間)」は、花き植物が通常生育する条件(または期間)をいう。 In this specification, "flowering conditions (or period)" refers to the conditions (or period) under which flowering plants normally grow.

本明細書において、「日持ちする条件(または期間)」は、花き植物が開花した状態を持続する条件(または期間)をいう。 In this specification, "long-lasting conditions (or period)" refers to the conditions (or period) during which a flowering plant will remain in bloom.

本明細書において「タンパク質」、「ポリペプチド」、「オリゴペプチド」および「ペプチド」は、本明細書において同じ意味で使用され、任意の長さのアミノ酸のポリマーをいう。このポリマーは、直鎖であっても分岐していてもよく、環状であってもよい。アミノ酸は、天然のものであっても非天然のものであってもよく、改変されたアミノ酸であってもよい。この用語はまた、複数のポリペプチド鎖の複合体へとアセンブルされたものを包含し得る。この用語はまた、天然または人工的に改変されたアミノ酸ポリマーも包含する。そのような改変としては、例えば、ジスルフィド結合形成、グリコシル化、脂質化、アセチル化、リン酸化または任意の他の操作もしくは改変(例えば、標識成分との結合体化)。この定義にはまた、例えば、アミノ酸の1または2以上のアナログを含むポリペプチド(例えば、非天然アミノ酸などを含む)、ペプチド様化合物(例えば、ペプトイド)および当該分野において公知の他の改変が包含される。 As used herein, "protein," "polypeptide," "oligopeptide," and "peptide" are used interchangeably herein to refer to a polymer of amino acids of any length. The polymer may be linear, branched, or cyclic. The amino acids may be natural, non-natural, or modified. The term may also include those assembled into complexes of multiple polypeptide chains. The term also includes naturally or artificially modified amino acid polymers. Such modifications include, for example, disulfide bond formation, glycosylation, lipidation, acetylation, phosphorylation, or any other manipulation or modification (e.g., conjugation with a labeling moiety). The definition also includes, for example, polypeptides containing one or more analogs of an amino acid (e.g., including non-natural amino acids), peptide-like compounds (e.g., peptoids), and other modifications known in the art.

本明細書において、「アミノ酸」は、本開示の目的を満たす限り、天然のものでも非天然のものでもよい。 As used herein, "amino acids" may be either natural or unnatural, so long as they satisfy the objectives of this disclosure.

本明細書において「ポリヌクレオチド」、「オリゴヌクレオチド」および「核酸」は、本明細書において同じ意味で使用され、任意の長さのヌクレオチドのポリマーをいう。この用語はまた、「オリゴヌクレオチド誘導体」または「ポリヌクレオチド誘導体」を含む。「オリゴヌクレオチド誘導体」または「ポリヌクレオチド誘導体」とは、ヌクレオチドの誘導体を含むか、またはヌクレオチド間の結合が通常とは異なるオリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドをいい、互換的に使用される。そのようなオリゴヌクレオチドとして具体的には、例えば、2’-O-メチル-リボヌクレオチド、オリゴヌクレオチド中のリン酸ジエステル結合がホスホロチオエート結合に変換されたオリゴヌクレオチド誘導体、オリゴヌクレオチド中のリン酸ジエステル結合がN3’-P5’ホスホロアミデート結合に変換されたオリゴヌクレオチド誘導体、オリゴヌクレオチド中のリボースとリン酸ジエステル結合とがペプチド核酸結合に変換されたオリゴヌクレオチド誘導体、オリゴヌクレオチド中のウラシルがC-5プロピニルウラシルで置換されたオリゴヌクレオチド誘導体、オリゴヌクレオチド中のウラシルがC-5チアゾールウラシルで置換されたオリゴヌクレオチド誘導体、オリゴヌクレオチド中のシトシンがC-5プロピニルシトシンで置換されたオリゴヌクレオチド誘導体、オリゴヌクレオチド中のシトシンがフェノキサジン修飾シトシン(phenoxazine-modified cytosine)で置換されたオリゴヌクレオチド誘導体、DNA中のリボースが2’-O-プロピルリボースで置換されたオリゴヌクレオチド誘導体およびオリゴヌクレオチド中のリボースが2’-メトキシエトキシリボースで置換されたオリゴヌクレオチド誘導体などが例示される。他にそうではないと示されなければ、特定の核酸配列はまた、明示的に示された配列と同様に、その保存的に改変された改変体(例えば、縮重コドン置換体)および相補配列を包含することが企図される。具体的には、縮重コドン置換体は、1またはそれ以上の選択された(または、すべての)コドンの3番目の位置が混合塩基および/またはデオキシイノシン残基で置換された配列を作成することにより達成され得る(Batzerら、Nucleic Acid Res.19:5081(1991);Ohtsukaら、J.Biol.Chem.260:2605-2608(1985);Rossoliniら、Mol.Cell.Probes 8:91-98(1994))。本明細書において「核酸」はまた、遺伝子、cDNA、mRNA、オリゴヌクレオチド、およびポリヌクレオチドと互換可能に使用される。本明細書において「ヌクレオチド」は、天然のものでも非天然のものでもよい。 As used herein, "polynucleotide," "oligonucleotide," and "nucleic acid" are used interchangeably to refer to a polymer of nucleotides of any length. The terms also include "oligonucleotide derivatives" or "polynucleotide derivatives." "Oligonucleotide derivatives" or "polynucleotide derivatives" refer to oligonucleotides or polynucleotides that contain derivatives of nucleotides or have unusual bonds between nucleotides, and are used interchangeably. Specific examples of such oligonucleotides include 2'-O-methyl-ribonucleotides, oligonucleotide derivatives in which a phosphodiester bond in an oligonucleotide has been converted to a phosphorothioate bond, oligonucleotide derivatives in which a phosphodiester bond in an oligonucleotide has been converted to an N3'-P5' phosphoramidate bond, oligonucleotide derivatives in which a ribose and a phosphodiester bond in an oligonucleotide have been converted to a peptide nucleic acid bond, oligonucleotide derivatives in which uracil in an oligonucleotide has been replaced with C-5 propynyl uracil, oligonucleotide derivatives in which uracil in an oligonucleotide has been replaced with C-5 thiazole uracil, oligonucleotide derivatives in which cytosine in an oligonucleotide has been replaced with C-5 propynyl cytosine, oligonucleotide derivatives in which cytosine in an oligonucleotide has been replaced with phenoxazine-modified cytosine, oligonucleotide derivatives in which ribose in DNA has been replaced with 2'-O-propyl ribose, and oligonucleotide derivatives in which ribose in an oligonucleotide has been replaced with 2'-methoxyethoxy ribose. Unless otherwise indicated, a particular nucleic acid sequence is also intended to encompass its conservatively modified variants (e.g., degenerate codon substitutions) and complementary sequences, as well as the sequence explicitly indicated. Specifically, degenerate codon substitutions can be achieved by creating sequences in which the third position of one or more selected (or all) codons is substituted with mixed-base and/or deoxyinosine residues (Batzer et al., Nucleic Acid Res. 19:5081 (1991); Ohtsuka et al., J. Biol. Chem. 260:2605-2608 (1985); Rossolini et al., Mol. Cell. Probes 8:91-98 (1994)). As used herein, "nucleic acid" is also used interchangeably with gene, cDNA, mRNA, oligonucleotide, and polynucleotide. As used herein, "nucleotides" may be natural or non-natural.

本明細書において「遺伝子」とは、遺伝形質を規定する因子をいう。通常染色体上に一定の順序に配列している。タンパク質の一次構造を規定する遺伝子を構造遺伝子といい、その発現を左右する遺伝子を調節遺伝子という。本明細書では、「遺伝子」は、「ポリヌクレオチド」、「オリゴヌクレオチド」および「核酸」をさすことがある。 As used herein, "gene" refers to a factor that determines a genetic trait. It is usually arranged in a specific order on a chromosome. A gene that determines the primary structure of a protein is called a structural gene, and a gene that controls its expression is called a regulatory gene. As used herein, "gene" can refer to a "polynucleotide," "oligonucleotide," and "nucleic acid."

本明細書において「ゲノム」とは、生物の遺伝的な情報の全体を指す。ゲノムは、DNAまたはRNAのいずれかにおいてコードされ得る。ゲノムは、タンパク質をコードするコード領域と共に非コード領域を含むことができる。 As used herein, "genome" refers to the entirety of an organism's genetic information. A genome can be encoded in either DNA or RNA. A genome can include coding regions that code for proteins as well as non-coding regions.

アミノ酸は、その一般に公知の3文字記号か、またはIUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Commissionにより推奨される1文字記号のいずれかにより、本明細書中で言及され得る。ヌクレオチドも同様に、一般に認知された1文字コードにより言及され得る。本明細書では、アミノ酸配列および塩基配列の類似性、同一性および相同性の比較は、配列分析用ツールであるBLASTを用いてデフォルトパラメータを用いて算出される。同一性の検索は例えば、NCBIのBLAST 2.10.1(2020.6.18 発行)を用いて行うことができる。本明細書における同一性の値は通常は上記BLASTを用い、デフォルトの条件でアラインした際の値をいう。ただし、パラメーターの変更により、より高い値が出る場合は、最も高い値を同一性の値とする。複数の領域で同一性が評価される場合はそのうちの最も高い値を同一性の値とする。類似性は、同一性に加え、類似のアミノ酸についても計算に入れた数値である。 Amino acids may be referred to herein by either their commonly known three-letter symbols or the one-letter symbols recommended by the IUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Commission. Nucleotides may be referred to by their commonly accepted one-letter codes. In this specification, comparisons of amino acid and base sequence similarity, identity, and homology are calculated using BLAST, a sequence analysis tool, with default parameters. Identity searches can be performed, for example, using BLAST 2.10.1 (published 2020.6.18) from NCBI. The identity value in this specification usually refers to the value when aligned under default conditions using the above-mentioned BLAST. However, if a higher value is obtained by changing the parameters, the highest value is taken as the identity value. If identity is evaluated in multiple regions, the highest value among them is taken as the identity value. Similarity is a value that takes into account similar amino acids in addition to identity.

本明細書において「ストリンジェント(な)条件でハイブリダイズするポリヌクレオチド」とは、当該分野で慣用される周知の条件をいう。本開示のポリヌクレオチド中から選択されたポリヌクレオチドをプローブとして、コロニー・ハイブリダイゼーション法、プラーク・ハイブリダイゼーション法あるいはサザンブロットハイブリダイゼーション法などを用いることにより、そのようなポリヌクレオチドを得ることができる。具体的には、コロニーあるいはプラーク由来のDNAを固定化したフィルターを用いて、0.7~1.0MのNaCl存在下、65℃でハイブリダイゼーションを行った後、0.1~2倍濃度のSSC(saline-sodium citrate)溶液(1倍濃度のSSC溶液の組成は、150mM 塩化ナトリウム、15mM クエン酸ナトリウムである)を用い、65℃条件下でフィルターを洗浄することにより同定できるポリヌクレオチドを意味する。ハイブリダイゼーションは、Molecular Cloning 2nd ed.,Current Protocols in Molecular Biology,Supplement 1~38、DNA Cloning 1:Core Techniques,A PRac1tical Approach,Second Edition,Oxford University Press(1995)などの実験書に記載されている方法に準じて行うことができる。ここで、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズする配列からは、好ましくは、A配列のみまたはT配列のみを含む配列が除外される。従って、本開示において使用されるポリペプチド(例えば、LhHFSがコードするタンパク質)には、本開示で特に記載されたポリペプチドをコードする核酸分子に対して、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸分子によってコードされるポリペプチドも包含される。これらの低ストリンジェンシー条件は、35%ホルムアミド、5xSSC、50mM Tris-HCl(pH7.5)、5mM EDTA、0.02% PVP、0.02% BSA、100μg/ml変性サケ精子DNA、および10%(重量/体積)デキストラン硫酸を含む緩衝液中、40℃で18~20時間ハイブリダイゼーションし、2xSSC、25mM Tris-HCl(pH7.4)、5mM EDTA、および0.1% SDSからなる緩衝液中、55℃で1~5時間洗浄し、そして2xSSC、25mM Tris-HCl(pH7.4)、5mM EDTA、および0.1% SDSからなる緩衝液中、60℃で1.5時間洗浄することを含む。 In this specification, "polynucleotides that hybridize under stringent conditions" refers to well-known conditions commonly used in the art. Such polynucleotides can be obtained by using a colony hybridization method, a plaque hybridization method, a Southern blot hybridization method, or the like, with a polynucleotide selected from the polynucleotides disclosed herein as a probe. Specifically, the polynucleotide refers to a polynucleotide that can be identified by hybridizing a filter on which DNA derived from a colony or plaque is immobilized in the presence of 0.7 to 1.0 M NaCl at 65°C, and then washing the filter at 65°C using a 0.1 to 2 times concentration of SSC (saline-sodium citrate) solution (the composition of a 1 times concentration SSC solution is 150 mM sodium chloride and 15 mM sodium citrate). Hybridization is described in Molecular Cloning 2nd ed. This can be carried out according to the methods described in experimental textbooks such as "Current Protocols in Molecular Biology, Supplement 1-38" and "DNA Cloning 1: Core Techniques, A Practical Approach, Second Edition, Oxford University Press (1995)". Here, sequences that hybridize under stringent conditions preferably exclude sequences that contain only A or only T sequences. Thus, the polypeptides used in the present disclosure (e.g., proteins encoded by LhHFS) also include polypeptides encoded by nucleic acid molecules that hybridize under stringent conditions to nucleic acid molecules that encode the polypeptides specifically described in the present disclosure. These low stringency conditions include hybridization at 40°C for 18-20 hours in a buffer containing 35% formamide, 5xSSC, 50mM Tris-HCl (pH 7.5), 5mM EDTA, 0.02% PVP, 0.02% BSA, 100μg/ml denatured salmon sperm DNA, and 10% (weight/volume) dextran sulfate, washing at 55°C for 1-5 hours in a buffer consisting of 2xSSC, 25mM Tris-HCl (pH 7.4), 5mM EDTA, and 0.1% SDS, and washing at 60°C for 1.5 hours in a buffer consisting of 2xSSC, 25mM Tris-HCl (pH 7.4), 5mM EDTA, and 0.1% SDS.

本開示で用いられるLhHFSの機能的等価物は、データベース等を検索することによって、見出すことができる。本明細書において「検索」とは、電子的にまたは生物学的あるいは他の方法により、ある核酸塩基配列を利用して、特定の機能および/または性質を有する他の核酸塩基配列を見出すことをいう。電子的な検索としては、BLAST(Altschul et al.,J.Mol.Biol.215:403-410(1990))、FASTA(Pearson & Lipman,Proc.Natl.Acad.Sci.,USA 85:2444-2448(1988))、Smith and Waterman法(Smith and Waterman,J.Mol.Biol.147:195-197(1981))、およびNeedleman and Wunsch法(Needleman and Wunsch,J.Mol.Biol.48:443-453(1970))などが挙げられるがそれらに限定されない。生物学的な検索としては、ストリンジェントハイブリダイゼーション、ゲノムDNAをナイロンメンブレン等に貼り付けたマクロアレイまたはガラス板に貼り付けたマイクロアレイ(マイクロアレイアッセイ)、PCRおよびin situハイブリダイゼーションなどが挙げられるがそれらに限定されない。本明細書において、本開示において使用される遺伝子には、このような電子的検索、生物学的検索によって同定された対応遺伝子も含まれるべきであることが意図される。 The functional equivalents of LhHFS used in this disclosure can be found by searching databases, etc. As used herein, "searching" refers to the use of a nucleic acid sequence, electronically or by biological or other methods, to find other nucleic acid sequences having particular functions and/or properties. Examples of electronic searches include, but are not limited to, BLAST (Altschul et al., J. Mol. Biol. 215:403-410 (1990)), FASTA (Pearson & Lipman, Proc. Natl. Acad. Sci., USA 85:2444-2448 (1988)), Smith and Waterman method (Smith and Waterman, J. Mol. Biol. 147:195-197 (1981)), and Needleman and Wunsch method (Needleman and Wunsch, J. Mol. Biol. 48:443-453 (1970)). Biological searches include, but are not limited to, stringent hybridization, macroarrays in which genomic DNA is attached to a nylon membrane or the like, or microarrays in which genomic DNA is attached to a glass plate (microarray assay), PCR, and in situ hybridization. In this specification, the gene used in this disclosure is intended to include corresponding genes identified by such electronic searches and biological searches.

本開示の機能的等価物としては、アミノ酸配列において、1もしくは複数個のアミノ酸の挿入、置換もしくは欠失、またはその一方もしくは両末端への付加されたものを用いることができる。本明細書において、「アミノ酸配列において、1もしくは複数個のアミノ酸の挿入、置換もしくは欠失、またはその一方もしくは両末端への付加」とは、部位特異的突然変異誘発法等の周知の技術的方法により、あるいは天然の変異により、天然に生じ得る程度の複数個の数のアミノ酸の置換等により改変がなされていることを意味する。 As the functional equivalent of the present disclosure, an amino acid sequence in which one or more amino acids have been inserted, substituted, or deleted, or which has been added to one or both termini, can be used. In this specification, "an amino acid sequence in which one or more amino acids have been inserted, substituted, or deleted, or which has been added to one or both termini" means that the amino acid sequence has been modified by a well-known technical method such as site-directed mutagenesis, or by natural mutation, by substitution of a number of amino acids to the extent that may occur naturally.

本明細書において「単離」された生物学的因子(例えば、遺伝子(LhHFS)、核酸またはタンパク質など)とは、その物質または生物学的因子に天然に随伴する因子の少なくとも一部が除去されたものをいい、天然物と識別するために用いられる。従って、通常、単離された生物学的因子におけるその生物学的因子の純度は、その生物学的因子が通常存在する状態よりも高い(すなわち濃縮されている)。 As used herein, an "isolated" biological factor (e.g., a gene (LhHFS), a nucleic acid, or a protein, etc.) refers to a substance or biological factor from which at least some of the factors naturally associated with the substance or biological factor have been removed, and is used to distinguish the substance or biological factor from a natural product. Thus, the purity of the biological factor in an isolated biological factor is usually higher (i.e., it is concentrated) than the state in which the biological factor normally exists.

本明細書において「精製された」物質または生物学的因子(例えば、核酸またはタンパク質など)とは、その生物学的因子に天然に随伴する因子の少なくとも一部が除去されたものをいう。従って、通常、精製された生物学的因子におけるその生物学的因子の純度は、その生物学的因子が通常存在する状態よりも高い(すなわち濃縮されている)。本明細書中で使用される用語「精製された」は、好ましくは少なくとも75重量%、より好ましくは少なくとも85重量%、よりさらに好ましくは少なくとも95重量%、そして最も好ましくは少なくとも98重量%の、同型の生物学的因子が存在することを意味する。本開示で用いられる物質は、好ましくは「精製された」物質である。 As used herein, a "purified" substance or biological agent (e.g., a nucleic acid or protein, etc.) refers to a biological agent from which at least a portion of the factors naturally associated with the biological agent have been removed. Thus, typically, the purity of the biological agent in a purified biological agent is greater (i.e., concentrated) than the state in which the biological agent is normally present. As used herein, the term "purified" means that preferably at least 75% by weight, more preferably at least 85% by weight, even more preferably at least 95% by weight, and most preferably at least 98% by weight of the same type of biological agent is present. The substances used in this disclosure are preferably "purified" substances.

本明細書において「対応する」アミノ酸または核酸とは、あるポリペプチド分子またはポリヌクレオチド分子において、比較の基準となるポリペプチドまたはポリヌクレオチドにおける所定のアミノ酸またはヌクレオチドと同様の作用を有するか、または有することが予測されるアミノ酸またはヌクレオチドをいい、例えば酵素分子にあっては、活性部位中の同様の位置に存在し触媒活性に同様の寄与をするアミノ酸をいう。例えば、アンチセンス分子であれば、そのアンチセンス分子の特定の部分に対応するオルソログにおける同様の部分であり得る。対応するアミノ酸は、例えば、システイン化、グルタチオン化、S-S結合形成、酸化(例えば、メチオニン側鎖の酸化)、ホルミル化、アセチル化、リン酸化、糖鎖付加、ミリスチル化などがされる特定のアミノ酸であり得る。あるいは、対応するアミノ酸は、二量体化を担うアミノ酸であり得る。このような「対応する」アミノ酸または核酸は、一定範囲にわたる領域またはドメインであってもよい。従って、そのような場合、本明細書において「対応する」領域またはドメインと称される。 As used herein, a "corresponding" amino acid or nucleic acid refers to an amino acid or nucleotide in a polypeptide or polynucleotide molecule that has or is predicted to have the same action as a specific amino acid or nucleotide in a polypeptide or polynucleotide that is used as a reference for comparison. For example, in an enzyme molecule, it refers to an amino acid that is present at a similar position in the active site and contributes to catalytic activity in a similar manner. For example, in the case of an antisense molecule, it may be a similar portion in an orthologue that corresponds to a specific portion of the antisense molecule. The corresponding amino acid may be, for example, a specific amino acid that is cysteinized, glutathionylated, S-S bond formed, oxidized (e.g., oxidation of the methionine side chain), formylated, acetylated, phosphorylated, glycosylated, myristylated, or the like. Alternatively, the corresponding amino acid may be an amino acid that is responsible for dimerization. Such a "corresponding" amino acid or nucleic acid may be a region or domain that spans a certain range. In such a case, it is referred to as a "corresponding" region or domain in this specification.

本明細書において「対応する」遺伝子(例えば、ポリヌクレオチド配列または分子)とは、ある種において、比較の基準となる種における所定の遺伝子と同様の作用を有するか、または有することが予測される遺伝子(例えば、ポリヌクレオチド配列または分子)をいい、そのような作用を有する遺伝子が複数存在する場合、進化学的に同じ起源を有するものをいう。従って、ある遺伝子に対応する遺伝子は、その遺伝子のオルソログであり得る。従って、ユリのLhHFSは、例えば、チューリップにおいて、対応するLhHFSを見出すことができる。そのような対応する遺伝子は、当該分野において周知の技術を用いて同定することができる。従って、例えば、ある植物(例えば、ユリ)における対応する遺伝子は、対応する遺伝子の基準となる遺伝子(例えば、LhHFS等)は、配列番号1または配列番号3等の配列をクエリ配列として用いてその植物(例えばチューリップ)の配列データベースを検索することによって見出すことができる。 As used herein, a "corresponding" gene (e.g., a polynucleotide sequence or molecule) refers to a gene (e.g., a polynucleotide sequence or molecule) that has or is expected to have the same function in a given species as a given gene in a species that is the basis for comparison, and when there are multiple genes with such function, it refers to those that have the same evolutionary origin. Thus, a gene that corresponds to a given gene may be an ortholog of that gene. Thus, for example, LhHFS in lilies can be found in tulips. Such corresponding genes can be identified using techniques well known in the art. Thus, for example, a corresponding gene in a given plant (e.g., lily) can be found by searching a sequence database for that plant (e.g., tulip) using a sequence such as SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3 as a query sequence, and a reference gene for the corresponding gene (e.g., LhHFS, etc.).

本明細書において「フラグメント」とは、全長のポリペプチドまたはポリヌクレオチド(長さがn)に対して、1~n-1までの配列長さを有するポリペプチドまたはポリヌクレオチドをいう。フラグメントの長さは、その目的に応じて、適宜変更することができ、例えば、その長さの下限としては、ポリペプチドの場合、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50およびそれ以上のアミノ酸が挙げられ、ここの具体的に列挙していない整数で表される長さ(例えば、11など)もまた、下限として適切であり得る。また、ポリヌクレオチドの場合、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50、75、100およびそれ以上のヌクレオチドが挙げられ、ここの具体的に列挙していない整数で表される長さ(例えば、11など)もまた、下限として適切であり得る。本明細書において、このようなフラグメントは、例えば、全長のものがマーカーとして機能する場合、そのフラグメント自体もまたマーカーとしての機能を有する限り、本開示の範囲内に入ることが理解される。 As used herein, a "fragment" refers to a polypeptide or polynucleotide having a sequence length of 1 to n-1 relative to the full-length polypeptide or polynucleotide (length n). The length of the fragment can be changed as appropriate depending on the purpose. For example, the lower limit of the length for a polypeptide can be 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, or more amino acids, and lengths represented by integers not specifically listed here (e.g., 11, etc.) can also be suitable as the lower limit. In addition, for a polynucleotide, the lower limit can be 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 75, 100, or more nucleotides, and lengths represented by integers not specifically listed here (e.g., 11, etc.) can also be suitable as the lower limit. In the present specification, such fragments are understood to be within the scope of the present disclosure, for example, if the full-length fragment functions as a marker, as long as the fragment itself also functions as a marker.

本明細書において「活性」とは、最も広い意味での分子の機能を指す。活性は、限定を意図するものではないが、概して、分子の生物学的機能、生化学的機能、物理的機能または化学的機能を含む。活性は、例えば、酵素活性、他の分子と相互作用する能力、および他の分子の機能を活性化するか、促進するか、安定化するか、阻害するか、抑制するか、または不安定化する能力、安定性、特定の細胞内位置に局在する能力を含む。適用可能な場合、この用語はまた、最も広い意味でのタンパク質複合体の機能にも関する。本開示において、LhHFSの有する「活性」は、代表的には転写活性(本明細書では「LhHFS転写活性」ともいう)または遺伝子発現誘導活性であり、より具体的には老化関連遺伝子誘導活性またはプログラム細胞死関連遺伝子誘導活性であり得る。 As used herein, "activity" refers to the function of a molecule in the broadest sense. Activity generally includes, but is not limited to, the biological, biochemical, physical, or chemical functions of a molecule. Activity includes, for example, enzymatic activity, the ability to interact with other molecules, and the ability to activate, promote, stabilize, inhibit, suppress, or destabilize the function of other molecules, stability, and the ability to localize to a specific subcellular location. Where applicable, the term also relates to the function of a protein complex in the broadest sense. In the present disclosure, the "activity" of LhHFS is typically transcription activity (also referred to herein as "LhHFS transcription activity") or gene expression induction activity, and more specifically may be senescence-related gene induction activity or programmed cell death-related gene induction activity.

本明細書において「生物学的機能」とは、ある遺伝子またはそれに関する核酸分子もしくはポリペプチドについて言及するとき、その遺伝子、核酸分子またはポリペプチドが生体内において有し得る特定の機能をいい、これには、例えば、特異的な抗体の生成、酵素活性、抵抗性の付与等を挙げることができるがそれらに限定されない。本開示においては、例えば、LhHFS等が花の老化を促進または制御する機能などを挙げることができるがそれらに限定されない。本明細書において、生物学的機能は、「生物学的活性」によって発揮され得る。本明細書において「生物学的活性」とは、ある因子(例えば、ポリヌクレオチド、タンパク質など)が、生体内において有し得る活性のことをいい、種々の機能(例えば、転写活性または遺伝子発現誘導活性)を発揮する活性が包含され、例えば、ある分子との相互作用によって別の分子が活性化または不活化される活性も包含される。2つの因子が相互作用する場合、その生物学的活性は、その二分子との間の結合およびそれによって生じる生物学的変化、例えば、一つの分子を抗体を用いて沈降させたときに他の分子も共沈するとき、2分子は結合していると考えられる。従って、そのような共沈を見ることが一つの判断手法として挙げられる。本開示のように、花の老化を遅延する活性の場合は、そのような活性を包含する。例えば、ある因子が酵素である場合、その生物学的活性は、その酵素活性を包含する。別の例では、ある因子がリガンドである場合、そのリガンドが対応するレセプターへの結合を包含する。そのような生物学的活性は、当該分野において周知の技術によって測定することができる。従って、「活性」は、結合(直接的または間接的のいずれか)を示すかまたは明らかにするか;応答に影響する(すなわち、いくらかの曝露または刺激に応答する測定可能な影響を有する)、種々の測定可能な指標をいい、例えば、本開示のポリペプチドまたはポリヌクレオチドに直接結合する化合物の親和性、または例えば、いくつかの刺激後または事象後の上流または下流のタンパク質の量あるいは他の類似の機能の尺度が、挙げられる。 In this specification, the term "biological function" refers to a specific function that a gene, a nucleic acid molecule, or a polypeptide related thereto may have in a living body, and includes, but is not limited to, the production of specific antibodies, enzyme activity, and the conferring of resistance. In the present disclosure, for example, the function of LhHFS, etc. to promote or control flower senescence, etc., is included, but is not limited to these. In this specification, a biological function may be exerted by "biological activity". In this specification, "biological activity" refers to the activity that a certain factor (e.g., polynucleotide, protein, etc.) may have in a living body, and includes activities that exert various functions (e.g., transcription activity or gene expression induction activity), and also includes, for example, the activity of activating or inactivating another molecule by interacting with a certain molecule. When two factors interact with each other, the biological activity is determined by the binding between the two molecules and the biological change that occurs as a result of this. For example, when one molecule is precipitated using an antibody and the other molecule is also co-precipitated, the two molecules are considered to be bound. Therefore, observing such co-precipitation is one method of determination. In the case of the activity of delaying flower senescence, as disclosed herein, such activity is included. For example, if a factor is an enzyme, its biological activity includes its enzymatic activity. In another example, if a factor is a ligand, its biological activity includes the binding of the ligand to a corresponding receptor. Such biological activity can be measured by techniques well known in the art. Thus, "activity" refers to various measurable indicators that indicate or reveal binding (either directly or indirectly); affect a response (i.e., have a measurable effect in response to some exposure or stimulus), such as the affinity of a compound that directly binds to a polypeptide or polynucleotide of the present disclosure, or, for example, a measure of the amount of an upstream or downstream protein or other similar function after some stimulus or event.

本明細書において遺伝子、ポリヌクレオチド、ポリペプチドなどの「発現」とは、その遺伝子などがin vivoで一定の作用を受けて、別の形態になることをいう。好ましくは、遺伝子、ポリヌクレオチドなどが、転写および翻訳されて、ポリペプチドの形態になることをいうが、転写されてmRNAが作製されることもまた発現の一態様であり得る。より好ましくは、そのようなポリペプチドの形態は、翻訳後プロセシングを受けたもの(本明細書にいう誘導体)であり得る。例えば、LhHFSの発現レベルは、任意の方法によって決定することができる。具体的には、LhHFSのmRNAの量、LhHFSタンパク質の量、そしてLhHFSタンパク質の生物学的な活性を評価することによって、LhHFSの発現レベルを知ることができる。LhHFSのmRNAやタンパク質の量は、本明細書に記載したような方法によって決定することができる。 In this specification, the "expression" of a gene, polynucleotide, polypeptide, etc. means that the gene, etc. is subjected to a certain action in vivo and becomes a different form. Preferably, it means that the gene, polynucleotide, etc. is transcribed and translated into the form of a polypeptide, but transcription to produce mRNA can also be one form of expression. More preferably, the form of such a polypeptide can be one that has been subjected to post-translational processing (derivatives as referred to in this specification). For example, the expression level of LhHFS can be determined by any method. Specifically, the expression level of LhHFS can be known by evaluating the amount of LhHFS mRNA, the amount of LhHFS protein, and the biological activity of LhHFS protein. The amount of LhHFS mRNA and protein can be determined by the method described in this specification.

本明細書において「機能的等価物」とは、対象となるもとの実体に対して、目的となる機能が同じであるが構造が異なる任意のものをいう。従って、「LhHFSまたはその機能的等価物」または「LhHFSおよびその機能的等価物からなる群」という場合は、LhHFS自体のほか、LhHFSの変異体または改変体(例えば、アミノ酸配列改変体等)であって、花の老化を遅延させる作用を有するもの、ならびに、作用する時点において、LhHFS自体またはこのLhHFSの変異体もしくは改変体に変化することができるもの(例えば、LhHFS自体またはLhHFSの変異体もしくは改変体をコードする核酸、およびその核酸を含むベクター、細胞等を含む)が包含されることが理解される。本開示において、LhHFSの機能的等価物は、格別に言及していなくても、LhHFSと同様に用いられうることが理解される。 In this specification, the term "functional equivalent" refers to any entity that has the same intended function but a different structure compared to the original entity of interest. Therefore, when referring to "LhHFS or its functional equivalent" or "the group consisting of LhHFS and its functional equivalents," it is understood that the term includes not only LhHFS itself, but also mutants or variants of LhHFS (e.g., amino acid sequence variants, etc.) that have the effect of delaying flower senescence, as well as LhHFS itself or those that can be changed into this mutant or variant of LhHFS at the time of acting (e.g., nucleic acid encoding LhHFS itself or a mutant or variant of LhHFS, and vectors, cells, etc. containing the nucleic acid). In this disclosure, it is understood that the functional equivalent of LhHFS can be used in the same way as LhHFS, even if not specifically mentioned.

LhHFSの改変アミノ酸配列は、例えば1~30個、好ましくは1~20個、より好ましくは1~9個、さらに好ましくは1~5個、特に好ましくは1~2個のアミノ酸の挿入、置換、もしくは欠失、またはその一方もしくは両末端への付加がなされたものであることができる。改変アミノ酸配列は、好ましくは、そのアミノ酸配列が、LhHFSのアミノ酸配列において1または複数個(好ましくは1もしくは数個または1、2、3、もしくは4個)の保存的置換を有するアミノ酸配列であってもよい。ここで「保存的置換」とは、タンパク質の機能を実質的に改変しないように、1または複数個のアミノ酸残基を、別の化学的に類似したアミノ酸残基で置換えることを意味する。例えば、ある疎水性残基を別の疎水性残基によって置換する場合、ある極性残基を同じ電荷を有する別の極性残基によって置換する場合などが挙げられる。このような置換を行うことができる機能的に類似のアミノ酸は、アミノ酸毎に当該分野において公知である。具体例を挙げると、非極性(疎水性)アミノ酸としては、アラニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、プロリン、トリプトファン、フェニルアラニン、メチオニンなどが挙げられる。極性(中性)アミノ酸としては、グリシン、セリン、スレオニン、チロシン、グルタミン、アスパラギン、システインなどが挙げられる。陽電荷をもつ(塩基性)アミノ酸としては、アルギニン、ヒスチジン、リジンなどが挙げられる。また、負電荷をもつ(酸性)アミノ酸としては、アスパラギン酸、グルタミン酸などが挙げられる。 The modified amino acid sequence of LhHFS may be, for example, one in which 1 to 30, preferably 1 to 20, more preferably 1 to 9, even more preferably 1 to 5, and particularly preferably 1 to 2 amino acids have been inserted, substituted, or deleted, or added to one or both ends. The modified amino acid sequence may preferably be an amino acid sequence having one or more (preferably one or several, or one, two, three, or four) conservative substitutions in the amino acid sequence of LhHFS. Here, "conservative substitution" means replacing one or more amino acid residues with another chemically similar amino acid residue so as not to substantially alter the function of the protein. For example, a hydrophobic residue may be replaced with another hydrophobic residue, a polar residue may be replaced with another polar residue having the same charge, and the like. Functionally similar amino acids that can be replaced in this way are known in the art for each amino acid. Specific examples of non-polar (hydrophobic) amino acids include alanine, valine, isoleucine, leucine, proline, tryptophan, phenylalanine, and methionine. Polar (neutral) amino acids include glycine, serine, threonine, tyrosine, glutamine, asparagine, and cysteine. Positively charged (basic) amino acids include arginine, histidine, and lysine. Negatively charged (acidic) amino acids include aspartic acid and glutamic acid.

本明細書において「薬剤」、「剤」または「因子」(いずれも英語ではagentに相当する)は、広義には、交換可能に使用され、意図する目的を達成することができる限りどのような物質または他の要素(例えば、光、放射線、熱、電気などのエネルギー)でもあってもよい。そのような物質としては、例えば、タンパク質、ポリペプチド、オリゴペプチド、ペプチド、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ヌクレオチド、核酸(例えば、cDNA、ゲノムDNAのようなDNA、mRNAのようなRNAを含む)、ポリサッカリド、オリゴサッカリド、脂質、有機低分子(例えば、ホルモン、リガンド、情報伝達物質、有機低分子、コンビナトリアルケミストリで合成された分子、医薬品として利用され得る低分子(例えば、低分子リガンドなど)など)、これらの複合分子が挙げられるがそれらに限定されない。ポリヌクレオチドに対して特異的な因子としては、代表的には、そのポリヌクレオチドの配列に対して一定の配列相同性を(例えば、70%以上の配列同一性)もって相補性を有するポリヌクレオチド、プロモーター領域に結合する転写因子のようなポリペプチドなどが挙げられるがそれらに限定されない。ポリペプチドに対して特異的な因子としては、代表的には、そのポリペプチドに対して特異的に指向された抗体またはその誘導体あるいはその類似物(例えば、単鎖抗体)、そのポリペプチドがレセプターまたはリガンドである場合の特異的なリガンドまたはレセプター、そのポリペプチドが酵素である場合、その基質などが挙げられるがそれらに限定されない。 In this specification, the terms "drug", "agent" or "factor" (all of which correspond to the English term agent) are used interchangeably in a broad sense and may refer to any substance or other element (e.g., energy such as light, radiation, heat, electricity, etc.) as long as it can achieve the intended purpose. Such substances include, but are not limited to, proteins, polypeptides, oligopeptides, peptides, polynucleotides, oligonucleotides, nucleotides, nucleic acids (e.g., DNA such as cDNA and genomic DNA, and RNA such as mRNA), polysaccharides, oligosaccharides, lipids, organic small molecules (e.g., hormones, ligands, signaling substances, organic small molecules, molecules synthesized by combinatorial chemistry, small molecules that can be used as pharmaceuticals (e.g., small molecule ligands, etc.)), and composite molecules thereof. Factors specific to a polynucleotide typically include, but are not limited to, polynucleotides that have a certain sequence homology (e.g., 70% or more sequence identity) with respect to the sequence of the polynucleotide and polypeptides such as transcription factors that bind to promoter regions. Representative factors specific to a polypeptide include, but are not limited to, an antibody or a derivative or analog thereof (e.g., a single-chain antibody) specifically directed against the polypeptide, a specific ligand or receptor when the polypeptide is a receptor or ligand, and a substrate when the polypeptide is an enzyme.

(遺伝子工学、遺伝子改変技術)
本開示において、LhHFSまたはその相同遺伝子を抑制するために使用される遺伝子工学、遺伝子改変技術としては、例えばゲノム編集、アンチセンス、RNAiおよび突然変異誘発が使用される。
(Genetic engineering, gene modification technology)
In the present disclosure, examples of genetic engineering and gene modification techniques used to suppress LhHFS or its homologous genes include genome editing, antisense, RNAi, and mutagenesis.

本明細書において、「ゲノム編集」とは、標的となる遺伝子の発現を特異的に改変(例えば、抑制、減少、向上または増大)させるように変異を導入する技術をいう。より具体的には、部位特異的ヌクレアーゼを使用して、標的遺伝子のゲノム配列中の標的位置で切断し、それによって、ゲノム内の特定の位置に一本鎖または二本鎖切断を生成する技術である。こうして生成されたゲノム中の切断は、通常相同組換え(HDR)および非相同末端修復(NHEJ)等のプロセスによって修復される。標的遺伝子において数塩基がランダムに欠失または挿入されることにより、ナンセンス変異、ミスセンス変異、および/またはフレームシフト等の遺伝子変異が引き起こされ、正常な(生物学的機能を有する)タンパク質が生成されなくなる。ゲノム編集の手法としては、CRISPR/Cas9、TALEN、ZFN、メガヌクレアーゼ等の手法が挙げられる。ゲノム編集の一般的な手法は、例えばCox et al., Nat. Med. 21: 121-131 (2015); Zhang et al., Genome Biol. 19: 210 (2018)に概説されている。ゲノム編集を使用した標的遺伝子への変異導入は、特定の遺伝子に特異的に変異を導入して、目的の性質を有する品種を、従来の突然変異誘発による手法や交配を繰り返す手法などよりもより効率的に作出することができる点で、優れている。加えて、本願出願時の日本国における制度において、「ゲノム編集」技術により、外来遺伝子が残存することなく作出された植物細胞、植物組織、植物器官あるいは植物体またはその一部は、カルタヘナ法上の安全性審査を経ずに使用できる点でも有利である。 As used herein, "genome editing" refers to a technique for introducing mutations to specifically alter (e.g., suppress, reduce, improve or increase) the expression of a target gene. More specifically, it is a technique that uses a site-specific nuclease to cleave at a target position in the genomic sequence of a target gene, thereby generating a single-stranded or double-stranded break at a specific position in the genome. The break in the genome thus generated is usually repaired by processes such as homologous recombination (HDR) and non-homologous end repair (NHEJ). Random deletion or insertion of several bases in the target gene causes genetic mutations such as nonsense mutations, missense mutations, and/or frameshifts, and normal (biologically functional) proteins are not produced. Genome editing techniques include CRISPR/Cas9, TALEN, ZFN, meganuclease, and other techniques. General techniques for genome editing are described, for example, in Cox et al., Nat. Med. 21: 121-131 (2015); Zhang et al., Genome Biol. 19: 210 (2018). Introduction of mutations into target genes using genome editing is advantageous in that it is possible to specifically introduce mutations into specific genes to produce varieties with desired properties more efficiently than conventional methods such as mutagenesis or repeated crossbreeding. In addition, under the system in Japan at the time of filing this application, plant cells, plant tissues, plant organs, or plant bodies or parts thereof that have been produced using "genome editing" technology without residual foreign genes can be used without undergoing safety screening under the Cartagena Act.

ゲノム編集により変異を遺伝子に導入する場合、標的DNAとの結合に関わる部分がRNAであり、DNA切断に関わる部分がタンパク質である複合体のCRISPR/Cas9等や、標的DNAとの結合に関わる部分とDNA切断に関わる部分の両方がタンパク質であるTALEN、ZFN等を用いる方法が挙げられる。例えば、CRISPR/Cas9を用いる方法では、ガイドRNA、Cas9等を標的細胞内に導入し、TALEN、ZFNを用いる方法では、DNA結合ドメインとヌクレアーゼが融合した融合タンパク質等を標的細胞に導入することにより、変異をゲノムに導入することができる。標的細胞に導入する方法としては、アグロバクテリア法、RNAウイルスベクター法、プラズマ処理法、パーティクルガン(ボンバートメント)法、PEG法、エレクトロポレーション法等が挙げられる。 When introducing a mutation into a gene by genome editing, methods using CRISPR/Cas9, a complex in which the part involved in binding to the target DNA is RNA and the part involved in DNA cleavage is protein, and TALEN, ZFN, etc., in which both the part involved in binding to the target DNA and the part involved in DNA cleavage are proteins, can be mentioned. For example, in the method using CRISPR/Cas9, guide RNA, Cas9, etc. are introduced into the target cell, and in the method using TALEN or ZFN, a fusion protein in which a DNA binding domain and a nuclease are fused, etc. are introduced into the target cell, thereby introducing the mutation into the genome. Methods for introducing into the target cell include the agrobacteria method, the RNA virus vector method, the plasma treatment method, the particle gun (bombardment) method, the PEG method, the electroporation method, etc.

ゲノム編集により変異をゲノムに導入する好適な方法としては、標的塩基配列を切断後、切断部位が自然修復される際に変異を発生させる方法であってもよいし、標的塩基配列と相同的な配列に1または数塩基の変異を有するDNA断片を細胞内に導入し、標的塩基配列を切断後、導入した前記DNA断片を鋳型として切断部位が修復される際に1または数塩基の変異が挿入される方法であってもよい。なお、数塩基としては、通常2~6の塩基である。 A suitable method for introducing a mutation into a genome by genome editing may be a method in which a target base sequence is cleaved and then a mutation occurs when the cleavage site is naturally repaired, or a method in which a DNA fragment having one or several mutated bases in a sequence homologous to the target base sequence is introduced into a cell, the target base sequence is cleaved, and then one or several mutated bases are inserted when the cleavage site is repaired using the introduced DNA fragment as a template. The several bases are usually 2 to 6 bases.

CRISPR/Cas9システムは、CRISPR RNA(crRNA)、trans-activating crRNA(tracrRNA)、Cas9タンパク質の3種類の因子からなる。Streptococcus pyogenes株由来のCas9タンパク質は、標的ゲノム配列の下流にある3つの塩基であるNGG(式中、NはG、A、TまたはCのいずれかである)をPAM配列(Proto-spacer Adjacent Motif)として認識し、その3塩期上流を切断する。本技術分野における一般的な手法は、標的遺伝子配列に対して相補的なcrRNAの3’末端にtracrRNAを連結させたガイドRNA(gRNA)とCas9とを発現させることにより、ゲノムDNA上の狙った部位にDNA二本鎖切断を導入するものである。本明細書において、ガイドRNAの設計は、LhHFS遺伝子の発現が抑制または低減される、またはLhHFS遺伝子がノックアウトされるように設計する。すなわち、配列番号1または配列番号3に示す核酸配列に対して、アミノ酸配列が一部欠失、置換または付加されたタンパク質を発現させるように設計することになる。 The CRISPR/Cas9 system consists of three factors: CRISPR RNA (crRNA), trans-activating crRNA (tracrRNA), and Cas9 protein. The Cas9 protein derived from Streptococcus pyogenes recognizes the three bases NGG (wherein N is G, A, T, or C) downstream of the target genome sequence as a PAM sequence (Proto-spacer Adjacent Motif) and cleaves the sequence upstream of the PAM sequence. A common method in this technical field is to introduce a DNA double-strand break at a targeted site on the genome DNA by expressing a guide RNA (gRNA) in which a tracrRNA is linked to the 3' end of a crRNA complementary to the target gene sequence, and Cas9. In this specification, the guide RNA is designed to suppress or reduce the expression of the LhHFS gene, or to knock out the LhHFS gene. In other words, the guide RNA is designed to express a protein in which an amino acid sequence is partially deleted, substituted, or added to the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3.

ZFN(ジンクフィンガーヌクレアーゼ)システムは、標的DNAを認識し結合するジンクフィンガードメイン(ZF)と、DNAを切断するFokIドメインとからなる人工制限酵素を利用するシステムである。このシステムにおいて、ジンクフィンガードメインは、ゲノム上の特異的な遺伝子配列を認識し、FokIドメインがこの領域でDNAを切断することによって、DNAの二本鎖切断が生じる。 The ZFN (zinc finger nuclease) system uses an artificial restriction enzyme consisting of a zinc finger domain (ZF) that recognizes and binds to target DNA, and a FokI domain that cleaves DNA. In this system, the zinc finger domain recognizes a specific gene sequence on the genome, and the FokI domain cleaves the DNA in this region, resulting in a double-stranded break in the DNA.

TALEN(Transcription Activator-Like Effector Nucleases)システムは、Xanthomonas属細菌の転写因子TAL effector(TALE)を、DNA結合ドメインとして有する人工ヌクレアーゼを使用するシステムである。TALENによるゲノム編集の作用機序は、ZFNのものと類似しており、標的DNAを認識し結合し、FokIドメインがこの領域でDNAを切断することによって、DNAの二本鎖切断を生じるものである。TALEのDNA結合ドメインは、34アミノ酸を1単位(モジュール)とするリピート構造を有し、1つのモジュールが1塩基を認識することが知られている。モジュール中の12番目と13番目のアミノ酸残基は、Repeat variable di-residue(RVD)とよばれ、RVDが塩基の結合特異性と安定化に寄与する。 The TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nucleases) system uses an artificial nuclease that has the TAL effector (TALE), a transcription factor from Xanthomonas bacteria, as its DNA-binding domain. The mechanism of action of genome editing by TALEN is similar to that of ZFN, in that it recognizes and binds to the target DNA, and the FokI domain cleaves the DNA in this region, resulting in double-stranded breaks in the DNA. The DNA-binding domain of TALE has a repeat structure with 34 amino acids per unit (module), and it is known that one module recognizes one base. The 12th and 13th amino acid residues in the module are called repeat variable residues (RVD), and the RVD contributes to base binding specificity and stabilization.

ゲノム編集により標的遺伝子に変異を導入する手法としては、例えば、アグロバクテリウムを利用した形質転換法、およびプロトプラストにゲノム編集用の因子を直接導入する方法等が挙げられる。アグロバクテリウムを利用した形質転換法は、ゲノム編集用の因子を発現するベクターを含むアグロバクテリウム細菌を、植物細胞に感染させることによって、植物細胞にゲノム編集用の因子を導入する手法である。すなわち、目的とする植物(例えばユリ科植物)から単離された植物細胞または植物組織を、ゲノム編集用の因子を発現するベクターを含むアグロバクテリウム細菌とインキュベートし、植物細胞にゲノム編集用の因子を導入する。その後、適切な培養条件において細胞培養または組織培養を行うことにより、ゲノム編集されたカルスを生成する。その後、ゲノム編集されたカルスを分化誘導することによって、ゲノム編集された植物体を再生することにより、植物体全体のゲノムが編集された植物体を得ることができる。プロトプラストにゲノム編集用の因子を直接導入する方法は、アグロバクテリウムおよびベクターを使用せずに、植物細胞にゲノム編集用の因子を直接導入する手法である。すなわち、目的とする植物(例えばユリ科植物)由来の植物細胞からプロトプラストを調製し、ゲノム編集用の因子を、PEG法またはパーティクルガン法などによって直接プロトプラスト内に導入する。その後、プロトプラストを適切な培養条件でインキュベートすることによって、ゲノムが編集された植物体を得ることができる。 Methods for introducing mutations into target genes by genome editing include, for example, a transformation method using Agrobacterium and a method for directly introducing a genome editing factor into protoplasts. The transformation method using Agrobacterium is a method for introducing a genome editing factor into a plant cell by infecting the plant cell with Agrobacterium bacteria containing a vector that expresses a genome editing factor. That is, plant cells or plant tissues isolated from a target plant (e.g., a lily family plant) are incubated with Agrobacterium bacteria containing a vector that expresses a genome editing factor, and the genome editing factor is introduced into the plant cell. Then, cell culture or tissue culture is performed under appropriate culture conditions to generate a genome-edited callus. Then, a genome-edited plant body is regenerated by inducing differentiation of the genome-edited callus, thereby obtaining a plant body whose entire genome is edited. The method for directly introducing a genome editing factor into a protoplast is a method for directly introducing a genome editing factor into a plant cell without using Agrobacterium and a vector. That is, protoplasts are prepared from plant cells derived from the target plant (e.g., a lily family plant), and genome editing factors are directly introduced into the protoplasts using the PEG method, particle gun method, or the like. The protoplasts are then incubated under appropriate culture conditions to obtain a plant body with an edited genome.

突然変異体により変異をゲノムに導入する方法としては、例えば、自然突然変異体、UV照射、ガンマ線などの放射線照射、エチルメタンスルフォン酸(EMS)などの化学物質により誘導された変異体の中から、当該遺伝子に変異を持つものをPCR法、TILLING(Targeting Induced Local Lesions in Genomes)法、HRM(High Resolution Melting)法などにより選抜することによって、当該遺伝子に変異が生じたものを取得することによって行う方法が挙げられる。 Methods for introducing mutations into genomes using mutants include, for example, selecting mutants with mutations in the gene from among natural mutants, and mutants induced by UV irradiation, radiation such as gamma rays, and chemicals such as ethyl methanesulfonate (EMS) using PCR, TILLING (Targeting Induced Local Lesions in Genomes) method, HRM (High Resolution Melting) method, etc., to obtain mutants with mutations in the gene.

アンチセンス活性は、通常、目的とする遺伝子の核酸配列と相補的な、少なくとも8の連続するヌクレオチド長の核酸配列によって達成される。そのような核酸配列は、好ましくは、少なくとも9の連続するヌクレオチド長の、より好ましく10の連続するヌクレオチド長の、さらに好ましくは11の連続するヌクレオチド長の、12の連続するヌクレオチド長の、13の連続するヌクレオチド長の、14の連続するヌクレオチド長の、15の連続するヌクレオチド長の、20の連続するヌクレオチド長の、25の連続するヌクレオチド長の、30の連続するヌクレオチド長の、40の連続するヌクレオチド長の、50の連続するヌクレオチド長の、核酸配列であり得る。そのような核酸配列には、上述の配列に対して、少なくとも70%相同な、より好ましくは、少なくとも80%相同な、さらに好ましくは、90%相同な、95%相同な核酸配列が含まれる。そのようなアンチセンス活性は、目的とする遺伝子の核酸配列の5’末端の配列に対して相補的であることが好ましい。そのようなアンチセンスの核酸配列には、上述の配列に対して、1つまたは数個あるいは1つ以上のヌクレオチドの置換、付加および/または欠失を有するものもまた含まれる。したがって、本明細書において、「アンチセンス活性」には、遺伝子の発現量の減少が含まれるがそれらに限定されない。 Antisense activity is usually achieved by a nucleic acid sequence of at least 8 consecutive nucleotides that is complementary to the nucleic acid sequence of the gene of interest. Such a nucleic acid sequence may be a nucleic acid sequence of at least 9 consecutive nucleotides, more preferably 10 consecutive nucleotides, even more preferably 11 consecutive nucleotides, 12 consecutive nucleotides, 13 consecutive nucleotides, 14 consecutive nucleotides, 15 consecutive nucleotides, 20 consecutive nucleotides, 25 consecutive nucleotides, 30 consecutive nucleotides, 40 consecutive nucleotides, or 50 consecutive nucleotides. Such nucleic acid sequences include nucleic acid sequences that are at least 70% homologous, more preferably at least 80% homologous, even more preferably 90% homologous, or 95% homologous to the above-mentioned sequences. Such antisense activity is preferably complementary to the 5'-terminal sequence of the nucleic acid sequence of the gene of interest. Such antisense nucleic acid sequences also include those having one or more nucleotide substitutions, additions and/or deletions relative to the above sequences. Therefore, as used herein, "antisense activity" includes, but is not limited to, a reduction in the expression level of a gene.

一般的なアンチセンス技術については、教科書に記載されている(Murray,JAH eds.,Antisense RNA and DNA,Wiley-Liss Inc,1992)。さらにその後の研究でRNA interference(RNAi)と呼ばれる現象が明らかになり、アンチセンス技術の発展をもたらした。RNAiは、標的遺伝子に相同な配列をもつ短い長さの2本鎖RNA(20ベ-ス程度)を細胞内に導入すると、そのRNA配列に相同な標的遺伝子のmRNAが特異的に分解されて発現レベルが低下する現象である。当初線虫において発見されたこの現象は、植物を含めて生物に普遍的な現象であることがわかってきて、アンチセンス技術で標的遺伝子の発現が抑制される分子レベルのメカニズムは、このRNAiと同様のプロセスを経ることが解明された。従来は、標的遺伝子のヌクレオチド配列に相補的である1つのDNA配列を適当なプロモーターに連結して、その制御下に人工mRNAを発現させるような発現ベクターを構築して、細胞内に導入することが行われた。最近の知見においては、細胞内に2本鎖RNAを構成できるようにデザインされた発現ベクターが用いられる。基本構造はある標的遺伝子に相補的な1種のDNA配列をプロモーター下に1つを連結し、それと同じ物をさらに逆向きにもう1つ連結してつくられる。この構築遺伝子から転写された1本鎖のmRNAでは、逆向きにつながれた1種類のヌクレオチド配列部分が相補的な関係にあるため対合してヘアピン様の二次構造を持つ2本鎖RNA状態をとり、これがRNAiのメカニズムに従って標的遺伝子のmRNA分解を引き起こすわけである。植物においてはシロイヌナズナで用いられた例が報告されている(Smith,NA et al.,Nature 407.319-320,2000)。またRNAi全般については、総説にまとめられている(森田と吉田、蛋白質・核酸・酵素47、1939-1945、2002)。これらの文献に記載された内容は、本明細書おいてその全体を参考として援用する。 General antisense technology is described in textbooks (Murray, JAH eds., Antisense RNA and DNA, Wiley-Liss Inc, 1992). Further research revealed a phenomenon called RNA interference (RNAi), which led to the development of antisense technology. RNAi is a phenomenon in which, when a short double-stranded RNA (about 20 bases) with a sequence homologous to a target gene is introduced into a cell, the mRNA of the target gene that is homologous to the RNA sequence is specifically degraded, resulting in a decrease in the expression level. This phenomenon, which was initially discovered in nematodes, has come to be known to be a universal phenomenon in living organisms, including plants, and it has been elucidated that the molecular-level mechanism by which the expression of a target gene is suppressed by antisense technology goes through a process similar to that of RNAi. Conventionally, a DNA sequence complementary to the nucleotide sequence of the target gene is linked to an appropriate promoter, and an expression vector that expresses an artificial mRNA under its control is constructed and introduced into a cell. In recent findings, expression vectors designed to construct double-stranded RNA within cells are used. The basic structure is created by linking one type of DNA sequence complementary to a certain target gene under a promoter, and then linking another identical one in the opposite direction. In the single-stranded mRNA transcribed from this construct gene, the one type of nucleotide sequence portion linked in the opposite direction is complementary, so it pairs up to form a double-stranded RNA state with a hairpin-like secondary structure, which causes mRNA degradation of the target gene according to the mechanism of RNAi. In plants, there have been reports of its use in Arabidopsis thaliana (Smith, NA et al., Nature 407.319-320, 2000). In addition, a general review of RNAi has been published (Morita and Yoshida, Proteins, Nucleic Acids, and Enzymes 47, 1939-1945, 2002). The contents of these documents are incorporated herein in their entirety by reference.

本明細書において「RNA干渉」または「RNAi」とは、RNA interferenceの略称で、当該分野で一般に知られており、RNAiを引き起こす因子によって媒介される、細胞における遺伝子発現を阻害または下方制御する生物学的プロセスである。例えば、二本鎖RNA(dsRNAともいう)のようなRNAiを引き起こす因子を細胞に導入することにより、相同なmRNAが特異的に分解され、遺伝子産物の合成が抑制される現象およびそれに用いられる技術をいう。本明細書において「RNAi」はまた、場合によっては、「RNAiを引き起こす因子」、「RNAiを起こす因子」、「RNAi因子」などと同義に用いられ得る。RNAiについては、例えば、Zamore and Haley,2005,Science,309,1519-1524;Vaughn and Martienssen,2005,Science,309,1525-1526;Zamore et al.,2000,Cell,101,25-33;Bass,2001,Nature,411,428-429;Elbashiretal.,2001,Nature,411,494-498;およびKreutzer他、国際公開第00/44895号;Zernicka-Goetz他、国際公開第01/36646号;Fire、国際公開第99/32619号;Plaetinck他、国際公開第00/01846号;MelloおよびFire、国際公開第01/29058号;Deschamps-Depaillette、国際公開第99/07409号およびLi他、国際公開第00/44914号;Allshire,2002,Science,297,1818-1819;Volpe et al.,2002,Science,297,1833-1837;Jenuwein,2002,Science,297,2215-2218;およびHall et al.,2002,Science,297,2232-2237;Hutvagner and Zamore,2002,Science,297,2056-60;McManus et al.,2002,RNA,8,842-850;Reinhart et al.,2002,gene & Dev.,16,1616-1626;およびReinhart & Bartel,2002,Science,297,1831を参照。)。また、本明細書では、RNAiという用語は、転写後遺伝子サイレンシング、翻訳阻害、転写阻害、エピジェネティクスなどの配列特異的RNA干渉の記述に用いられる他の用語と同義のものを示すものとして理解される。本明細書では、「RNAi因子」は「RNAi」を起こす限りどのようなものであってもよい。 As used herein, "RNA interference" or "RNAi" is an abbreviation for RNA interference, which is generally known in the art and is a biological process that inhibits or downregulates gene expression in cells, mediated by factors that cause RNAi. For example, it refers to the phenomenon in which homologous mRNA is specifically degraded and synthesis of gene products is suppressed by introducing factors that cause RNAi, such as double-stranded RNA (also called dsRNA), into cells, and the technology used therefor. In this specification, "RNAi" may also be used synonymously with "factors that cause RNAi," "factors that cause RNAi," "RNAi factors," and the like, in some cases. For RNAi, see, for example, Zamore and Haley, 2005, Science, 309, 1519-1524; Vaughn and Martienssen, 2005, Science, 309, 1525-1526; Zamore et al. , 2000, Cell, 101, 25-33; Bass, 2001, Nature, 411, 428-429; Elbasiretal. , 2001, Nature, 411, 494-498; and Kreutzer et al., WO 00/44895; Zernicka-Goetz et al., WO 01/36646; Fire, WO 99/32619; Plaetinck et al., WO 00/01846; Mello and Fire, WO 01/29058; Deschamps-Depaillette, WO 99/07409 and Li et al., WO 00/44914; Allshire, 2002, Science, 297, 1818-1819; Volpe et al. , 2002, Science, 297, 1833-1837; Jenuwein, 2002, Science, 297, 2215-2218; and Hall et al. , 2002, Science, 297, 2232-2237; Hutvagner and Zamore, 2002, Science, 297, 2056-60; McManus et al. , 2002, RNA, 8, 842-850; Reinhart et al. , 2002, gene & Dev. , 16, 1616-1626; and Reinhart & Bartel, 2002, Science, 297, 1831.) As used herein, the term RNAi is understood to be synonymous with other terms used to describe sequence-specific RNA interference, such as post-transcriptional gene silencing, translational inhibition, transcriptional inhibition, epigenetics, and the like. As used herein, an "RNAi agent" may be anything that causes "RNAi."

本明細書においてRNAiを引き起こす因子としては、例えば、標的遺伝子の核酸配列の一部に対して少なくとも約70%の相同性を有する配列またはストリンジェントな条件下でハイブリダイズする配列を含む、少なくとも10ヌクレオチド長の二本鎖部分を含むRNAまたはその改変体が挙げられるがそれに限定されない。ここで、この因子は、好ましくは、3’突出末端を含み、より好ましくは、3’突出末端は、2ヌクレオチド長以上のDNA(例えば、2~4ヌクレオチド長のDNA)であり得る。 As used herein, factors that induce RNAi include, but are not limited to, RNA or variants thereof that contain a double-stranded portion of at least 10 nucleotides in length, including a sequence that has at least about 70% homology to a portion of the nucleic acid sequence of a target gene or a sequence that hybridizes under stringent conditions. Here, the factor preferably contains a 3' overhanging end, and more preferably, the 3' overhanging end may be DNA that is 2 nucleotides or more in length (e.g., DNA that is 2 to 4 nucleotides in length).

あるいは、本開示において用いられるRNAi因子としては、例えば、短い逆向きの相補的配列(例えば、15bp以上であり、例えば、24bpなど)のペアが挙げられるがそれらに限定されない。 Alternatively, the RNAi factors used in the present disclosure may include, but are not limited to, pairs of short inverted complementary sequences (e.g., 15 bp or more, e.g., 24 bp, etc.).

理論に束縛されないが、RNAiが働く機構として考えられるものの一つとして、dsRNAのようなRNAiを引き起こす分子が細胞に導入されると、比較的長い(例えば、40塩基対以上)RNAの場合、ヘリカーゼドメインを持つダイサー(Dicer)と呼ばれるRNaseIII様のヌクレアーゼがATP存在下で、その分子を3’末端から約20塩基対ずつ切り出し、短鎖dsRNA(siRNAとも呼ばれる)を生じる。本明細書において「siRNA」とは、short interfering RNAの略称であり、人工的に化学合成されるかまたは生化学的に合成されたものか、あるいは生物体内で合成されたものか、あるいは約40塩基以上の二本鎖RNAが体内で分解されてできた10塩基対以上の短鎖二本鎖RNAをいい、通常、5’-リン酸、3’-OHの構造を有しており、3’末端は約2塩基突出している。このsiRNAに特異的なタンパク質が結合して、RISC(RNA-induced-silencing-complex)が形成される。この複合体は、siRNAと同じ配列を有するmRNAを認識して結合し、RNaseIII様の酵素活性によってsiRNAの中央部でmRNAを切断する。siRNAの配列と標的として切断するmRNAの配列の関係については、100%一致することが好ましい。しかし、siRNAの中央から外れた位置についての塩基の変異については、完全にRNAiによる切断活性がなくなるのではなく、部分的な活性が残存する。他方、siRNAの中央部の塩基の変異は影響が大きく、RNAiによるmRNAの切断活性が極度に低下する。このような性質を利用して、変異をもつmRNAについては、その変異を中央に配したsiRNAを合成し、細胞内に導入することで特異的に変異を含むmRNAだけを分解することができる。従って、本開示では、siRNAそのものを、RNAiを引き起こす因子として用いることができるし、siRNAを生成するような因子(例えば、代表的に約40塩基以上のdsRNA)をそのような因子として用いることができる。 Without being bound by theory, one possible mechanism by which RNAi works is that when a molecule that induces RNAi, such as dsRNA, is introduced into a cell, in the case of a relatively long RNA (e.g., 40 base pairs or more), an RNaseIII-like nuclease called Dicer, which has a helicase domain, cuts out the molecule from the 3' end in units of about 20 base pairs in the presence of ATP, generating short dsRNA (also called siRNA). In this specification, "siRNA" is an abbreviation for short interfering RNA, and refers to short double-stranded RNA of 10 base pairs or more that is artificially chemically synthesized or biochemically synthesized, or synthesized in a living organism, or that is generated by decomposing double-stranded RNA of about 40 bases or more in the body, and usually has a 5'-phosphate, 3'-OH structure, with the 3' end overhanging by about 2 bases. A specific protein binds to this siRNA to form a RISC (RNA-induced-silencing-complex). This complex recognizes and binds to an mRNA having the same sequence as the siRNA, and cleaves the mRNA at the center of the siRNA by RNaseIII-like enzyme activity. It is preferable that the sequence of the siRNA and the sequence of the mRNA to be cleaved as a target are 100% identical. However, for base mutations at positions away from the center of the siRNA, the cleavage activity by RNAi is not completely eliminated, but partial activity remains. On the other hand, the effect of base mutations at the center of the siRNA is large, and the cleavage activity of the mRNA by RNAi is extremely reduced. By utilizing such properties, for mRNAs having mutations, siRNAs with the mutations at the center are synthesized and introduced into cells to specifically degrade only the mRNAs containing the mutations. Therefore, in the present disclosure, siRNA itself can be used as a factor that induces RNAi, and a factor that produces siRNA (e.g., typically dsRNA of about 40 bases or more) can be used as such a factor.

また、理論に束縛されることを希望しないが、siRNAは、上記経路とは別に、siRNAのアンチセンス鎖がmRNAに結合してRNA依存性RNAポリメラーゼ(RdRP)のプライマーとして作用し、dsRNAが合成され、このdsRNAが再びダイサーの基質となり、新たなsiRNAを生じて作用を増幅することも企図される。従って、本開示では、siRNA自体およびsiRNAが生じるような因子もまた、有用である。実際に、昆虫などでは、例えば35分子のdsRNA分子が、1,000コピー以上ある細胞内のmRNAをほぼ完全に分解することから、siRNA自体およびsiRNAが生じるような因子が有用であることが理解される。 Also, without wishing to be bound by theory, it is contemplated that, apart from the above-mentioned pathway, the antisense strand of siRNA binds to mRNA and acts as a primer for RNA-dependent RNA polymerase (RdRP), synthesizing dsRNA, which then serves as a substrate for Dicer again, generating new siRNA and amplifying the effect. Therefore, in the present disclosure, siRNA itself and factors that generate siRNA are also useful. In fact, in insects, for example, 35 dsRNA molecules almost completely degrade 1,000 or more copies of intracellular mRNA, and therefore it is understood that siRNA itself and factors that generate siRNA are useful.

本開示においてsiRNAと呼ばれる、約20塩基前後(例えば、代表的には約21~23塩基長)またはそれ未満の長さの二本鎖RNAを用いることができる。このようなsiRNAは、細胞に発現させることにより遺伝子発現を抑制し、そのsiRNAの標的となる病原遺伝子の発現を抑えることから、疾患の治療、予防、予後などに使用することができる。本開示において用いられるsiRNAは、RNAiを引き起こすことができる限り、どのような形態を採っていてもよい。 In the present disclosure, double-stranded RNA having a length of about 20 bases (e.g., typically about 21 to 23 bases) or less, referred to as siRNA, can be used. Such siRNA can be used in the treatment, prevention, prognosis, etc. of diseases, as it suppresses gene expression by expressing it in cells and suppresses the expression of pathogenic genes targeted by the siRNA. The siRNA used in the present disclosure may be in any form, as long as it can induce RNAi.

別の実施形態において、本開示のRNAiを引き起こす因子は、3’末端に突出部を有する短いヘアピン構造(shRNA;short hairpin RNA)であり得る。本明細書において「shRNA」とは、一本鎖RNAで部分的に回文状の塩基配列を含むことにより、分子内で二本鎖構造をとり、ヘアピンのような構造となる約20塩基対以上の分子をいう。そのようなshRNAは、人工的に化学合成される。あるいは、そのようなshRNAは、センス鎖およびアンチセンス鎖のDNA配列を逆向きに連結したヘアピン構造のDNAをT7RNAポリメラーゼによりin vitroでRNAを合成することによって生成することができる。理論に束縛されることは希望しないが、そのようなshRNAは、細胞内に導入された後、細胞内で約20塩基(代表的には例えば、21塩基、22塩基、23塩基)の長さに分解され、siRNAと同様にRNAiを引き起こし、本開示の処置効果があることが理解されるべきである。このような効果は、昆虫、植物、動物(哺乳動物を含む)など広汎な生物において発揮されることが理解されるべきである。このように、shRNAは、siRNAと同様にRNAiを引き起こすことから、本開示の有効成分として用いることができる。shRNAはまた、好ましくは、3’突出末端を有し得る。二本鎖部分の長さは特に限定されないが、好ましくは約10ヌクレオチド長以上、より好ましくは約20ヌクレオチド長以上であり得る。ここで、3’突出末端は、好ましくはDNAであり得、より好ましくは少なくとも2ヌクレオチド長以上のDNAであり得、さらに好ましくは2~4ヌクレオチド長のDNAであり得る。本開示において用いられるRNAiを引き起こす因子は、人工的に合成した(例えば、化学的または生化学的)ものでも、天然に存在するものでも用いることができ、この両者の間で本開示の効果に本質的な違いは生じない。化学的に合成したものでは、液体クロマトグラフィーなどにより精製をすることが好ましい。 In another embodiment, the factor that causes RNAi of the present disclosure may be a short hairpin structure (shRNA; short hairpin RNA) having an overhang at the 3' end. As used herein, "shRNA" refers to a molecule of about 20 base pairs or more that is a single-stranded RNA that contains a partially palindromic base sequence, thereby forming a double-stranded structure within the molecule and forming a hairpin-like structure. Such shRNA is artificially chemically synthesized. Alternatively, such shRNA can be generated by synthesizing RNA in vitro using T7 RNA polymerase from a hairpin-structured DNA in which the DNA sequences of the sense strand and the antisense strand are linked in reverse. Without wishing to be bound by theory, it should be understood that such shRNA, after being introduced into a cell, is decomposed to a length of about 20 bases (typically, for example, 21 bases, 22 bases, or 23 bases) in the cell, and causes RNAi in the same way as siRNA, and has the treatment effect of the present disclosure. It should be understood that such effects are exerted in a wide range of organisms, such as insects, plants, and animals (including mammals). Thus, shRNA can be used as an active ingredient of the present disclosure, since it induces RNAi in the same way as siRNA. shRNA may also preferably have a 3' overhang. The length of the double-stranded portion is not particularly limited, but may be preferably about 10 nucleotides or more, more preferably about 20 nucleotides or more. Here, the 3' overhang may preferably be DNA, more preferably at least 2 nucleotides in length, and even more preferably 2 to 4 nucleotides in length. The factor that induces RNAi used in the present disclosure may be either artificially synthesized (e.g., chemically or biochemically) or naturally occurring, and there is no essential difference in the effect of the present disclosure between the two. For chemically synthesized factors, it is preferable to purify them by liquid chromatography or the like.

本開示において用いられるRNAiを引き起こす因子は、in vitroで合成することもできる。この合成系において、T7RNAポリメラーゼおよびT7プロモーターを用いて、鋳型DNAからアンチセンスおよびセンスのRNAを合成する。これらをin vitroでアニーリングした後、細胞に導入すると、上述のような機構を通じてRNAiが引き起こされ、本開示の効果が達成される。ここでは、例えば、リン酸カルシウム法等の任意の適切な方法でそのようなRNAを細胞内に導入することができる。本開示のRNAiを引き起こす因子としてはまた、mRNAとハイブリダイズし得る一本鎖、あるいはそれらのすべての類似の核酸アナログのような因子も挙げられる。そのような因子もまた、本開示において有用である。 The factor that induces RNAi used in the present disclosure can also be synthesized in vitro. In this synthesis system, antisense and sense RNAs are synthesized from template DNA using T7 RNA polymerase and a T7 promoter. When these are annealed in vitro and then introduced into a cell, RNAi is induced through the mechanism described above, and the effect of the present disclosure is achieved. Here, such RNA can be introduced into a cell by any suitable method, such as the calcium phosphate method. The factor that induces RNAi of the present disclosure also includes factors such as single strands that can hybridize with mRNA, or all similar nucleic acid analogs thereof. Such factors are also useful in the present disclosure.

本明細書においてベクターとしては、遺伝子実験に用いられる一般的なバクテリア(代表的なものとして大腸菌K12株由来の大腸菌株)で複製可能かつ単離精製可能な物があげられる。これは植物に導入する目的遺伝子を構築するために必要である。具体的には、例えば大腸菌のpBR322プラスミドやpUC18、pUC19、pBluescript、pGEM-Tといった市販構築プラスミドがある。エレクトロポレーション法、ポリエチレングリコール法、パーティクルガン法といった直接的に遺伝子断片を植物細胞に導入して形質転換する場合には、このような市販されている一般的なプラスミドを用いて導入する遺伝子の構築を行えばよい。また、ベクターの特殊な例として、アグロバクテリウムを介した遺伝子導入法を用いて植物細胞を形質転換する場合は、大腸菌とアグロバクテリウム双方の複製開始点、および植物に導入され得る境界領域を示すT-DNA由来の境界配列(Left borderおよびRight Border)に相当するヌクレオチド配列を有する「バイナリーベクター」と呼ばれるプラスミドを用いる必要がある。例えばpBI101(Clontech社より市販)、pBIN(Bevan,N.,Nucleic Acid Research 12,8711-8721,1984)、pBINPlus(van Engelen,FA et al.,Tranegenic Research 4,288-290、1995)、pTNまたはpTH(Fukuoka H et.al.,Plant Cell Reports 19,2000)、pPZP(Hajdukiewicz P et al.,Plant Molecular Biology 25,989-994,1994)などが挙げられるがそれらに限定されない。このほか、植物に利用され得るベクターとしては、タバコモザイクウイルスベクターも例示されるが、このタイプのベクターは目的遺伝子を植物染色体に導入するわけではないので、遺伝子導入した植物を種子を介して増殖させること必要がない場合に用途が限定されるが、本開示に使用し得る。 In this specification, the vector is one that can be replicated and isolated/purified in common bacteria (typically E. coli strains derived from E. coli K12) used in genetic experiments. This is necessary to construct the target gene to be introduced into plants. Specifically, for example, there are commercially available plasmids such as E. coli pBR322 plasmid, pUC18, pUC19, pBluescript, and pGEM-T. When transforming plant cells by directly introducing gene fragments into them using electroporation, polyethylene glycol, or particle gun methods, the gene to be introduced can be constructed using such commercially available common plasmids. In addition, as a special example of a vector, when transforming plant cells using a gene introduction method mediated by Agrobacterium, it is necessary to use a plasmid called a "binary vector" that has nucleotide sequences corresponding to the replication origins of both E. coli and Agrobacterium, and the border sequences (left border and right border) derived from T-DNA that indicate the border regions that can be introduced into plants. For example, pBI101 (commercially available from Clontech), pBIN (Bevan, N., Nucleic Acid Research 12, 8711-8721, 1984), pBINPlus (van Engelen, FA et al., Transformegenic Research 4, 288-290, 1995), pTN or pTH (Fukuoka H et al., Plant Cell Reports 19, 2000), pPZP (Hajdukiewicz P et al., Plant Molecular Biology 25, 989-994, 1994) and the like are included, but are not limited thereto. Another example of a vector that can be used in plants is the tobacco mosaic virus vector, but because this type of vector does not introduce the target gene into the plant chromosome, its use is limited to cases where it is not necessary to propagate the plant with the introduced gene via seeds, but it can be used in the present disclosure.

本明細書において、核酸分子を細胞に導入する技術は、どのような技術でもよく、例えば、形質転換、形質導入、トランスフェクションなどが挙げられる。そのような核酸分子の導入技術は、当該分野において周知であり、かつ、慣用されるものであり、例えば、AusubelF.A.ら編(1988)、Current Protocols in Molecular Biology、Wiley、NewYork、NY;SambrookJら(1987)Molecular Cloning:ALaboratory Manual,2ndEd.およびその3rd ed.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NY、別冊実験医学「遺伝子導入&発現解析実験法」羊土社、1997などに記載される。遺伝子の導入は、ノーザンブロット、ウェスタンブロット分析のような本明細書に記載される方法または他の周知慣用技術を用いて確認することができる。 In the present specification, the technique for introducing a nucleic acid molecule into a cell may be any technique, such as transformation, transduction, transfection, etc. Such techniques for introducing a nucleic acid molecule are well known and commonly used in the art, and are described, for example, in Ausubel F. A. et al. (eds.) (1988), Current Protocols in Molecular Biology, Wiley, New York, NY; Sambrook J et al. (1987) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Ed. and its 3rd ed. , Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, Special Edition of Experimental Medicine, "Gene Introduction & Expression Analysis Experimental Methods," Yodosha, 1997. Gene introduction can be confirmed using the methods described herein, such as Northern blot and Western blot analysis, or other commonly known techniques.

また、ベクターの導入方法としては、細胞にDNAを導入する上述のような方法であればいずれも用いることができ、例えば、トランスフェクション、形質導入、形質転換など(例えば、リン酸カルシウム法、リポソーム法、DEAEデキストラン法、エレクトロポレーション法、パーティクルガン(遺伝子銃)を用いる方法など)、リポフェクション法、スフェロプラスト法[Proc.Natl.Acad.Sci.USA,84,1929(1978)]、酢酸リチウム法[J.Bacteriol.,153,163(1983)]、Proc.Natl.Acad.Sci.USA,75,1929(1978)記載の方法が挙げられる。 The vector can be introduced by any of the above-mentioned methods for introducing DNA into cells, including transfection, transduction, transformation (e.g., calcium phosphate method, liposome method, DEAE-dextran method, electroporation method, particle gun (gene gun) method, etc.), lipofection method, spheroplast method [Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 84, 1929 (1978)], lithium acetate method [J. Bacteriol., 153, 163 (1983)], and the method described in Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 75, 1929 (1978).

本明細書において「遺伝子導入試薬」とは、遺伝子導入方法において、導入効率を促進するために用いられる試薬をいう。そのような遺伝子導入試薬としては、例えば、カチオン性高分子、カチオン性脂質、ポリアミン系試薬、ポリイミン系試薬、リン酸カルシウムなどが挙げられるがそれらに限定されない。トランスフェクションの際に利用される試薬の具体例としては、種々なソースから市販されている試薬が挙げられ、例えば、Effectene Transfection Reagent(cat.no.301425,Qiagen,CA),TransFastTM Transfection Reagent(E2431,Promega,WI),TfxTM-20 Reagent(E2391,Promega,WI),SuperFect Transfection Reagent(301305,Qiagen,CA),PolyFect Transfection Reagent(301105,Qiagen,CA),LipofectAMINE 2000 Reagent(11668-019,Invitrogen corporation,CA),JetPEI(×4)conc.(101-30,Polyplus-transfection,France)および ExGen 500(R0511,Fermentas Inc.,MD)などが挙げられるがそれらに限定されない。 As used herein, the term "gene transfer reagent" refers to a reagent used in a gene transfer method to promote transfer efficiency. Examples of such gene transfer reagents include, but are not limited to, cationic polymers, cationic lipids, polyamine-based reagents, polyimine-based reagents, calcium phosphate, and the like. Specific examples of reagents used in transfection include those commercially available from various sources, such as Effectene Transfection Reagent (cat. no. 301425, Qiagen, CA), TransFast™ Transfection Reagent (E2431, Promega, WI), Tfx™-20 Reagent (E2391, Promega, WI), SuperFect Transfection Reagent (301305, Qiagen, CA), PolyFect Transfection Reagent (301305, Qiagen, CA), and others. Examples of such reagents include, but are not limited to, LipofectAMINE 2000 Reagent (301105, Qiagen, CA), LipofectAMINE 2000 Reagent (11668-019, Invitrogen Corporation, CA), JetPEI (x4) conc. (101-30, Polyplus-transfection, France) and ExGen 500 (R0511, Fermentas Inc., MD).

本開示を植物において利用する場合、植物細胞への植物発現ベクターの導入には、当業者に周知の方法、例えば、アグロバクテリウムを介する方法および直接細胞に導入する方法、が用いられ得る。アグロバクテリウムを介する方法としては、例えば、Nagelらの方法(Nagelら(1990)、Microbiol.Lett.,67,325)が用いられ得る。この方法は、まず、例えば植物に適切な発現ベクターでエレクトロポレーションによってアグロバクテリウムを形質転換し、次いで、形質転換されたアグロバクテリウムをGelvinら(Gelvinら編(1994)、Plant Molecular Biology Manual(Kluwer Academic Press Publishers))に記載の方法で植物細胞に導入する方法である。植物発現ベクターを直接細胞に導入する方法としては、エレクトロポレーション法(Shimamotoら(1989)、Nature、338:274-276;およびRhodesら(1989)、Science、 240:204-207を参照のこと)、パーティクルガン法(Christouら(1991)、Bio/Technology 9:957-962を参照のこと)ならびにポリエチレングリコール(PEG)法(Dattaら(1990)、Bio/Technology 8:736-740を参照のこと)が挙げられる。これらの方法は、当該分野において周知であり、形質転換する植物に適した方法が、当業者により適宜選択され得る。 When the present disclosure is used in plants, methods well known to those skilled in the art, such as the Agrobacterium-mediated method and the method of directly introducing the vector into a plant cell, can be used to introduce the plant expression vector into a plant cell. For example, the method of Nagel et al. (Nagel et al. (1990), Microbiol. Lett., 67, 325) can be used as the Agrobacterium-mediated method. This method involves first transforming Agrobacterium with an expression vector suitable for plants, for example, by electroporation, and then introducing the transformed Agrobacterium into a plant cell using the method described in Gelvin et al. (Gelvin et al. (ed.) (1994), Plant Molecular Biology Manual (Kluwer Academic Press Publishers)). Methods for directly introducing a plant expression vector into a cell include electroporation (see Shimamoto et al. (1989), Nature, 338:274-276; and Rhodes et al. (1989), Science, 240:204-207), particle gun method (see Christou et al. (1991), Bio/Technology 9:957-962), and polyethylene glycol (PEG) method (see Datta et al. (1990), Bio/Technology 8:736-740). These methods are well known in the art, and a method suitable for the plant to be transformed can be appropriately selected by those skilled in the art.

植物発現ベクターを導入された細胞は、まずハイグロマイシン耐性、カナマイシン耐性などの薬剤耐性で選択される。次いで、当該分野で周知の方法により、植物組織、植物器官および/または植物体に再分化され得る。さらに、植物体から種子が取得され得る。導入した遺伝子の発現は、ノーザンブロット法またはPCR法により、検出し得る。必要に応じて、遺伝子産物たるタンパク質の発現を、例えば、ウェスタンブロット法により確認し得る。 Cells into which a plant expression vector has been introduced are first selected for drug resistance, such as hygromycin resistance or kanamycin resistance. They can then be redifferentiated into plant tissues, plant organs and/or plants by methods well known in the art. Furthermore, seeds can be obtained from the plants. Expression of the introduced gene can be detected by Northern blotting or PCR. If necessary, expression of the protein that is the gene product can be confirmed, for example, by Western blotting.

本開示は、植物において特に有用であることが示されているが、他の生物においても利用することができる。本開示において使用される分子生物学技術は、当該分野において周知であり、かつ、慣用されるものであり、例えば、Ausubel F.A.ら編(1988)、Current Protocols in Molecular Biology、Wiley、New York、NY;Sambrook Jら(1987)Molecular Cloning:A Laboratory Manual,2nd Ed.およびその第3版,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NY、別冊実験医学「遺伝子導入&発現解析実験法」羊土社、1997などに記載される。 The present disclosure has been shown to be particularly useful in plants, but can also be used in other organisms. The molecular biology techniques used in the present disclosure are well known and commonly used in the art, and are described, for example, in Ausubel F. A. et al. (eds.) (1988), Current Protocols in Molecular Biology, Wiley, New York, NY; Sambrook J et al. (1987) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Ed. and its 3rd Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, Special Edition of Experimental Medicine, "Gene Introduction & Expression Analysis Experimental Methods," Yodosha, 1997, and the like.

形質転換を行う方法において、物理的手法には、ポリエチレングリコール法(PEG法)、電子穿孔(エレクトロポレーション)法、マイクロインジェクション法、パーティクルガン法がある。これらの方法は、単子葉、双子葉の両植物体に適用できる点で有用性が高い。しかし、ポリエチレングリコール法とエレクトロポレーション法では、細胞壁が障害となるため、プロトプラストを用いなければならない上、導入された遺伝子の植物細胞の染色体DNAへの組込み頻度が低いことが問題である。また、プロトプラストを用いずに、カルスや組織を用いたマイクロインジェクション法では、針の太さや組織の固定等に関して困難が多い。組織を用いたパーティクルガン法でも、変異がキメラの形で出現してくる等の問題がある。また、これら物理的手法では、一般に、導入された外来遺伝子が核ゲノムに不完全な状態で多コピーの遺伝子として組込まれやすい。外来遺伝子が多コピー導入されると、その遺伝子が不活化されやすいことが知られている。 Physical transformation methods include the polyethylene glycol (PEG) method, electroporation, microinjection, and particle gun methods. These methods are highly useful because they can be applied to both monocotyledonous and dicotyledonous plants. However, the polyethylene glycol and electroporation methods require the use of protoplasts because the cell wall is an obstacle, and the frequency of incorporation of the introduced gene into the chromosomal DNA of the plant cell is low. In addition, the microinjection method using callus or tissue without using protoplasts has many difficulties regarding the needle thickness and tissue fixation. The particle gun method using tissue also has problems such as the appearance of mutations in the form of chimeras. In addition, in these physical methods, the introduced foreign gene is generally easily incorporated into the nuclear genome as multiple copies of the gene in an incomplete state. It is known that when multiple copies of a foreign gene are introduced, the gene is easily inactivated.

他方、生物を利用して単離遺伝子を導入する方法には、アグロバクテリウム法、ウイルスベクター法、および花粉をベクターとして用いる方法等がある。これらの方法は、プロトプラストを用いず植物のカルス、組織または植物体を用いて遺伝子導入を行うため、培養が長期間に及ぶことがなく、またソマクローナル変異等の障害を受けにくいという長所を有している。これらのうち花粉をベクターとして用いる方法は、まだ実験例も少なく、植物の形質転換法としては未知数の部分が多い。ウイルスベクター法は、ウイルスに感染した植物体全体に導入すべき遺伝子が広がるという利点はあるものの、各細胞内で増幅されて発現されるだけで、次世代に伝えられるという保証がないという点、および長いDNA断片を導入できないという点に問題がある。アグロバクテリウム法は、約20kbp以上のDNAを大きな再編成なしに染色体に導入できること、導入される遺伝子のコピー数が、数コピーと少ないこと、および再現性が高いこと等、多くの利点がある。イネ科植物等の単子葉植物にとってアグロバクテリウムは宿主範囲外であるため、イネ科植物への外来遺伝子導入は、従来は、先に述べたような物理的手法により行われてきた。しかしながら、近年、単子葉植物でもイネ等、培養系が確立されている植物においては、アグロバクテリウム法が適用されるようになっており、むしろ現在ではアグロバクテリウム法が好んで用いられている。 On the other hand, methods for introducing isolated genes using living organisms include the Agrobacterium method, the virus vector method, and a method using pollen as a vector. These methods do not use protoplasts but use plant callus, tissue, or plant body to introduce genes, so they have the advantage that they do not require long-term cultivation and are less susceptible to damage such as somaclonal mutation. Of these, there are still few experimental examples of the method using pollen as a vector, and many unknown aspects remain as a plant transformation method. The virus vector method has the advantage that the gene to be introduced spreads throughout the entire plant body infected with the virus, but has problems in that it is only amplified and expressed in each cell, and there is no guarantee that it will be passed on to the next generation, and long DNA fragments cannot be introduced. The Agrobacterium method has many advantages, such as the ability to introduce DNA of about 20 kbp or more into chromosomes without major rearrangements, the number of copies of the introduced gene is small (only a few copies), and high reproducibility. Since Agrobacterium is outside the host range of monocotyledonous plants such as grasses, the introduction of foreign genes into grasses has traditionally been carried out by physical methods as mentioned above. However, in recent years, the Agrobacterium method has come to be applied to monocotyledonous plants such as rice, for which culture systems have been established, and the Agrobacterium method is now preferred.

アグロバクテリウム法による外来遺伝子の導入では、TiプラスミドVir領域に植物が合成するアセトシリンゴン等の低分子フェノール化合物が作用すると、TiプラスミドからT-DNA領域が切り出され、幾つかの過程を経て植物細胞の核染色体DNAに組み込まれる。双子葉植物では、植物自身がそのようなフェノール化合物の合成機構を備えているため、リーフディスク法等により容易に外来遺伝子を導入することができ、再現性も高い。これに対し、単子葉植物では、そのようなフェノール化合物を植物自身が合成しないため、アグロバクテリウムによる形質転換植物の作出は困難であった。しかし、アグロバクテリウムの感染時にアセトシリンゴンを添加することで、単子葉植物への外来遺伝子導入も現在では可能となっている。 When introducing foreign genes using the Agrobacterium method, when low molecular weight phenolic compounds such as acetosyringone synthesized by plants act on the Vir region of the Ti plasmid, the T-DNA region is excised from the Ti plasmid and incorporated into the nuclear chromosomal DNA of the plant cell through several processes. In dicotyledonous plants, the plants themselves have the mechanism for synthesizing such phenolic compounds, so foreign genes can be easily introduced using the leaf disc method, etc., and the reproducibility is high. In contrast, in monocotyledonous plants, the plants themselves do not synthesize such phenolic compounds, so it has been difficult to create transformed plants using Agrobacterium. However, it is now possible to introduce foreign genes into monocotyledonous plants by adding acetosyringone during Agrobacterium infection.

本開示において、形質転換体では、目的とする核酸分子(導入遺伝子)は、染色体に導入されていても導入されていなくてもよい。好ましくは、目的とする核酸分子(導入遺伝子)は、染色体に導入されており、より好ましくは、2つの染色体の両方に導入されている。 In the present disclosure, in a transformant, the nucleic acid molecule of interest (transgene) may or may not be introduced into a chromosome. Preferably, the nucleic acid molecule of interest (transgene) is introduced into a chromosome, and more preferably, into both of two chromosomes.

(植物)
好ましい植物には、花を観賞するための観賞用植物に限られず、花の老化を防ぐことが有用である任意の植物、例えば、作物、樹木、芝生、雑草なども含まれる。特に他で示さない限り、植物は、植物体、植物器官、植物組織、植物細胞、および種子のいずれをも包含する。植物器官の例としては、根、球根、葉、茎、花(または花を構成する器官または組織の一部、例えば、花弁またはその類似器官(例えば、花被))、花粉、りん片、木子、およびむかごなどが挙げられる。また、植物は、植物組織または植物器官の組み合わせとして提供されてもよく、この場合例えば、切り花または鉢花(花、茎、葉および/または根の組合せ)として提供され得る。植物細胞の例としては、カルスおよび懸濁培養細胞が挙げられる。
(plant)
Preferred plants are not limited to ornamental plants for viewing flowers, but also include any plant for which it is useful to prevent flower senescence, such as crops, trees, lawns, weeds, etc. Unless otherwise specified, plants include any plant body, plant organ, plant tissue, plant cell, and seed. Examples of plant organs include roots, bulbs, leaves, stems, flowers (or parts of organs or tissues that constitute flowers, such as petals or similar organs (e.g., perianth)), pollen, scales, shoots, and bulbils. Plants may also be provided as a combination of plant tissues or plant organs, such as cut flowers or potted flowers (combinations of flowers, stems, leaves, and/or roots). Examples of plant cells include callus and suspension culture cells.

植物細胞におけるゲノム編集の方法としては、本明細書において別の場所で詳述したように、いずれも用いることができ、例えば、Yan, R.; Wang, Z.; Ren, Y.; Li, H.; Liu, N.; Sun, H. Establishment of Efficient Genetic Transformation Systems and Application of CRISPR/Cas9 Genome Editing Technology in Lilium pumilum DC. Fisch. and Lilium longiflorum White Heaven. Int. J. Mol. Sci. 2019, 20, 2920.に記載されている手法、および特開2020-130054号公報等に記載されている手法が例示される。 As a method for genome editing in plant cells, any of the methods described in detail elsewhere in this specification can be used, for example, Yan, R.; Wang, Z.; Ren, Y.; Li, H.; Liu, N.; Sun, H. Establishment of Efficient Genetic Transformation Systems and Application of CRISPR/Cas9 Genome Editing Technology in Lilium pumilum DC. Fisch. and Lilium longiflorum White Heaven. Int. J. Mol. Sci. 2019, 20, 2920. and the method described in JP 2020-130054 A are examples of such methods.

植物細胞への組換えベクターの導入方法としては、植物細胞にDNAを導入する方法であれば、本明細書において他の場所で詳述したように、いずれも用いることができ、例えば、アグロバクテリウム(Agrobacterium)(特開昭59-140885、特開昭60-70080、WO94/00977)、エレクトロポレーション法(特開昭60-251887)、パーティクルガン(遺伝子銃)を用いる方法(特許第2606856、特許第2517813)等が例示される。 As a method for introducing a recombinant vector into a plant cell, any method for introducing DNA into a plant cell can be used, as detailed elsewhere in this specification. Examples include Agrobacterium (JP Patent Publication No. 59-140885, JP Patent Publication No. 60-70080, WO94/00977), electroporation (JP Patent Publication No. 60-251887), and a method using a particle gun (gene gun) (Patent No. 2606856, Patent No. 2517813).

本明細書では、植物の栽培は当該分野において公知の任意の方法により行うことができる。植物の栽培方法は、「ユリをつくりこなす」(今西英雄編著、農文協 2006年)等に記載されている。 In this specification, plants can be cultivated by any method known in the art. Methods for cultivating plants are described in "How to Cultivate Yuri" (edited by Imanishi Hideo, Nobunkyo, 2006) and elsewhere.

植物細胞、植物組織および植物体の培養、脱分化、分化および再生のためには、当該分野で公知の手法および培地が用いられる。このような培地には、例えば、Murashige-Skoog(MS)培地、GaMborg B5(B)培地、White培地、Nitsch&Nitsch(Nitsch)培地などが含まれるが、これらに限定されるわけではない。これらの培地は、通常、植物生長調節物質(植物ホルモン)などが適当量添加されて用いられる。 For the culture, dedifferentiation, differentiation and regeneration of plant cells, plant tissues and plants, techniques and media known in the art are used. Such media include, but are not limited to, Murashige-Skoog (MS) medium, GaMborg B5 (B) medium, White medium, Nitsch & Nitsch (Nitsch) medium and the like. These media are usually used with the addition of appropriate amounts of plant growth regulators (plant hormones) and the like.

LhHFSまたはその相同遺伝子の遺伝子が一部または全部が変異または欠損した植物細胞、植物組織、植物器官あるいは植物体またはその一部を作成するためには、植物体全体またはその一部を従来の変異誘発因子に曝すことによって変異させてもよい。あるいは、植物体の一部を脱分化させてカルスまたは細胞を形成し、カルスまたは細胞を遺伝子工学などによって改変することによって本開示の因子を含むかまたは本開示の因子が改変されたカルスまたは細胞を得てもよい。 To create a plant cell, plant tissue, plant organ, or plant body or part thereof in which the gene for LhHFS or its homologous gene is mutated or deleted in part or in whole, the whole plant body or part thereof may be mutated by exposing it to a conventional mutagenic factor. Alternatively, a part of the plant body may be dedifferentiated to form callus or cells, and the callus or cells may be modified by genetic engineering or the like to obtain callus or cells containing the factors of the present disclosure or modified with the factors of the present disclosure.

本明細書において、植物の場合、「再分化」するとは、未分化の状態の細胞が機能を有する細胞、組織または個体全体等、より分化した実体へと分化する現象を意味する。例えば、カルスの再分化により、細胞(葉、根など)のような組織片を形成させることができ、またこれらの組織片を成長させることにより、器官または植物体を形成させることができる。 As used herein, in the case of plants, "redifferentiation" refers to the phenomenon in which undifferentiated cells differentiate into more differentiated entities such as functional cells, tissues, or entire organisms. For example, callus can be redifferentiated to form tissue fragments such as cells (leaves, roots, etc.), and these tissue fragments can be grown to form organs or plant bodies.

形質転換体を植物体へと再分化する方法は当該分野において周知である。そのような方法としては、Rogers et al.,Methods in Enzymology 118:627-640(1986);Tabata et al.,Plant Cell Physiol.,28:73-82(1987);Shaw,Plant Molecular Biology:A practical approach.IRL press(1988);Shimamoto et al.,Nature 338:274(1989);Maliga et al.,Methods in Plant Molecular Biology:A laboratory course.Cold Spring Harbor Laboratory Press(1995)などに記載されるものが挙げられるがそれらに限定されない。従って、当業者は、上記周知方法を目的とするトランスジェニック植物に応じて適宜使用して、再分化させることができる。このようにして得られたトランスジェニック植物には、目的の遺伝子が導入されており、そのような遺伝子の導入は、ノーザンブロット、ウェスタンブロット分析のような本明細書に記載される方法または他の周知慣用技術を用いて確認することができる。 Methods for regenerating transformants into plants are well known in the art. Such methods include those described in Rogers et al., Methods in Enzymology 118:627-640 (1986); Tabata et al., Plant Cell Physiol., 28:73-82 (1987); Shaw, Plant Molecular Biology: A practical approach. IRL press (1988); Shimamoto et al., Nature 338:274 (1989); Maliga et al. , Methods in Plant Molecular Biology: A laboratory course. Cold Spring Harbor Laboratory Press (1995), but are not limited thereto. Therefore, a person skilled in the art can use the above-mentioned well-known method appropriately depending on the desired transgenic plant to regenerate it. The transgenic plant thus obtained has the desired gene introduced therein, and the introduction of such a gene can be confirmed using the methods described herein, such as Northern blot and Western blot analysis, or other well-known and commonly used techniques.

(好ましい実施形態)
以下に本開示の好ましい実施形態を説明する。以下に提供される実施形態は、本開示のよりよい理解のために提供されるものであり、本発明の範囲は以下の記載に限定されるべきでないことが理解される。従って、当業者は、本明細書中の記載を参酌して、本発明の範囲内で適宜改変を行うことができることは明らかである。
Preferred Embodiments
The following is a description of a preferred embodiment of the present disclosure. It is understood that the following embodiments are provided for a better understanding of the present disclosure, and the scope of the present invention should not be limited to the following description. Therefore, it is clear that a person skilled in the art can appropriately modify the present invention in accordance with the description in this specification.

<LhHFS遺伝子およびタンパク質>
本開示の代表的な局面において、本開示により新規に見出された、LhHFS遺伝子およびこの遺伝子にコードされるLhHFSタンパク質が提供される。LhHFSは、花の老化時に発現量が増加する転写因子ファミリー遺伝子のひとつであるが、LhHFSの発現を抑制した形質転換体(LNR18)を作出した結果、花が褐変化するまでの期間が延長することが、ユリ科植物であるユリ(オリエンタル・ハイブリッド系)において観察された(実施例参照)。これらの結果は、LhHFSが、花の老化を制御(促進)する転写因子ファミリー遺伝子であり、LhHFSの発現抑制により、花の老化を遅延することができることを示している。オリエンタル・ハイブリッド系においては、実施例で使用したティアラ品種と他の品種(カサブランカ品種およびアカプルコ品種)との間で、LhHFS遺伝子の配列相同性は99%以上と非常に高い相同性であるため、LhHFSの抑制因子による老化の抑制は、品種に特異的なものではないことが理解される。加えて、他のユリ科植物においても、LhHFSオルソログを標的としたゲノム編集、遺伝子組換えまたは阻害剤等のLhHFSの抑制因子により、観賞期間を延長することができると理解される。特に、チューリップ(ユリ科チューリップ属)が有するLhHFS遺伝子の相同遺伝子(配列番号4に記載される塩基配列を有する)は、ユリLhHFSをコードする核酸配列(配列番号1)と約71%の配列同一性を有するため、少なくとも約70%の配列同一性を有する配列改変体であれば、その発現を抑制することにより、花の老化を遅延させることができると考えられる。LhHFSタンパク質は、少なくともユリ科植物において保存されたDNAに結合すると予想される領域を共通に持つ。特に、理論に束縛されることは望まないが、ユリ科植物では、花の老化時にプログラム細胞死が起きており、また、共通の遺伝子群の発現が誘導されることから(例えば、van Doorn WG, Woltering EJ. Physiology and molecular biology of petal senescence. Journal of Experinental Botany 59:453-80, 2008を参照)、同様の制御機構が存在するものと理解され、LhHFSオルソログの活性阻害は、ユリ以外でも同様に効果を発揮すると理解される。本開示は、実施例以外の他の植物においても同様の効果を奏することが理解される。本開示の因子は、LhHFSの機能を一時的または永久に抑制、低下または消失させることができる因子であれば、どのようなものであってもよく、タンパク質、ポリペプチド、オリゴペプチド、ペプチド、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ヌクレオチド、核酸(例えば、cDNA、ゲノムDNAのようなDNA、mRNAのようなRNAを含む)、ゲノム編集用の因子、ポリサッカリド、オリゴサッカリド、脂質、有機低分子(例えば、ホルモン、リガンド、情報伝達物質、有機低分子、コンビナトリアルケミストリで合成された分子、医薬品として利用され得る低分子(例えば、低分子リガンドなど)など)、これらの複合分子が挙げられるがそれらに限定されず、場合によっては、物質以外の他の要素(例えば、光、放射線、熱、電気などのエネルギー等の突然変異誘発因子)でもあってもよい。
LhHFS Gene and Protein
In a representative aspect of the present disclosure, the present disclosure provides a newly discovered LhHFS gene and an LhHFS protein encoded by this gene. LhHFS is one of the transcription factor family genes whose expression level increases during flower senescence, but as a result of producing a transformant (LNR18) in which the expression of LhHFS is suppressed, it was observed in a lily plant (Oriental Hybrid system) that the period until the flower turns brown is extended (see Examples). These results show that LhHFS is a transcription factor family gene that controls (promotes) flower senescence, and that flower senescence can be delayed by suppressing the expression of LhHFS. In Oriental Hybrid systems, the sequence homology of the LhHFS gene between the Tiara variety used in the Examples and other varieties (Casablanca variety and Acapulco variety) is very high at 99% or more, so it is understood that the suppression of senescence by the LhHFS inhibitor is not specific to the variety. In addition, it is understood that the ornamental period can be extended in other lily plants by using LhHFS inhibitors such as genome editing, gene recombination, or inhibitors targeting LhHFS orthologues. In particular, since the homologous gene (having the base sequence described in SEQ ID NO: 4) of the LhHFS gene in tulips (Liliaceae, Tulipa genus) has about 71% sequence identity with the nucleic acid sequence (SEQ ID NO: 1) encoding lily LhHFS, it is believed that the aging of flowers can be delayed by suppressing the expression of a sequence variant having at least about 70% sequence identity. LhHFS proteins have in common at least a region expected to bind to conserved DNA in lily plants. In particular, without wishing to be bound by theory, in liliaceae plants, programmed cell death occurs during flower senescence, and the expression of a common group of genes is induced (see, for example, van Doorn WG, Woltering EJ. Physiology and molecular biology of petal senescence. Journal of Experimental Botany 59:453-80, 2008), so it is understood that a similar control mechanism exists, and that inhibition of the activity of LhHFS orthologs is similarly effective in plants other than lilies. It is understood that the present disclosure exerts similar effects in plants other than those in the examples. The factor of the present disclosure may be any factor that can temporarily or permanently suppress, reduce or eliminate the function of LhHFS, and includes, but is not limited to, proteins, polypeptides, oligopeptides, peptides, polynucleotides, oligonucleotides, nucleotides, nucleic acids (e.g., DNA such as cDNA and genomic DNA, and RNA such as mRNA), factors for genome editing, polysaccharides, oligosaccharides, lipids, small organic molecules (e.g., hormones, ligands, signaling substances, small organic molecules, molecules synthesized by combinatorial chemistry, small molecules that can be used as pharmaceuticals (e.g., small molecule ligands, etc.)), and composite molecules thereof, and in some cases may be other elements other than substances (e.g., mutagenic factors such as energy such as light, radiation, heat, and electricity).

本開示は、ユリ科植物(例えばユリ属やチューリップ属の植物)では、開花後数日で花の褐変化により老化効果が進行する場合において有効である。ユリ科植物(例えばユリ属やチューリップ属の植物)における老化は、それ以外の植物でよくみられる花の萎れや巻き込み(インローリング)が生じることとは異なるため、本開示の技術の老化抑制効果は顕著に有用である。例えばまた、ユリおよびチューリップの花は、3枚の内花被および3枚の外花被から構成されるのに対し、ユリ科植物以外の代表的な植物の花は同様の構成ではなく、例えば花弁から構成される、または花弁が合着した花冠により構成されることも特筆されることであり、3枚の内花被および3枚の外花被の構造でも老化抑制できることは特筆に値する。さらに、単子葉植物における効果も特筆すべきであると考えられる。 The present disclosure is effective in liliaceae plants (e.g., plants of the genus Lilium and tulipa) where the aging effect progresses due to the browning of flowers several days after flowering. Since aging in liliaceae plants (e.g., plants of the genus Lilium and tulipa) is different from the wilting or inrolling of flowers commonly seen in other plants, the aging inhibition effect of the technology disclosed herein is significantly useful. For example, it is also noteworthy that while lilies and tulips are composed of three inner perianths and three outer perianths, the flowers of representative plants other than liliaceae plants are not similarly composed, and are composed of, for example, petals or a corolla in which the petals are fused together, and it is noteworthy that aging can be inhibited even with a structure of three inner perianths and three outer perianths. Furthermore, the effect in monocotyledonous plants is also considered to be noteworthy.

LhHFS遺伝子の代表的な核酸配列は、配列番号1または配列番号3に示す核酸配列もしくは配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする核酸配列を含む。したがって、一つの局面において、本開示は、配列番号1に示す核酸配列もしくは配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする核酸配列;または(B)配列改変体、を含む核酸分子であって、該(B)配列改変体は、(B-1)(A)の核酸配列において1以上(例えば、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個、23個、24個、25個、26個、27個、28個、29個、30個、31個、32個、33個、34個、35個、36個、37個、38個、39個、40個、41個、42個、43個、44個、45個、46個、47個、48個、49個、50個、51個、52個、53個、54個、55個、56個、57個、58個、59個、60個、61個、62個、63個、64個、65個、66個、67個、68個、69個、70個、71個、72個、73個、74個、75個、76個、77個、78個、79個、80個、81個、82個、83個、84個、85個、86個、87個、88個、89個、90個、91個、92個、93個、94個、95個、96個、97個、98個、99個、100個)の置換、付加および/もしくは欠失を有する配列改変体、(B-2)(A)の核酸配列に対して少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する配列改変体、(B-3)(A)の核酸配列に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズする配列改変体、(B-4)(A)の対立遺伝子変異体である配列改変体、もしくは(B-5)(A)または(B-1)~(B-4)のフラグメントである配列改変体であり、該配列改変体がコードするタンパク質は(A)がコードするタンパク質の生物学的機能を有するものである、核酸分子を提供する。より具体的な局面では、前記核酸分子は、配列番号1に示す核酸配列を含む。さらに具体的な局面では、前記核酸分子は、配列番号1または配列番号3に示す核酸配列からなる。 Representative nucleic acid sequences of the LhHFS gene include the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3, or the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2. Thus, in one aspect, the present disclosure relates to a nucleic acid molecule comprising the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2; or (B) a sequence variant, wherein the (B) sequence variant comprises one or more (e.g., 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 4 pieces, 25 pieces, 26 pieces, 27 pieces, 28 pieces, 29 pieces, 30 pieces, 31 pieces, 32 pieces, 33 pieces, 34 pieces, 35 pieces, 36 pieces, 37 pieces, 38 pieces, 39 pieces, 40 pieces, 41 pieces, 42 pieces, 43 pieces, 44 pieces, 45 pieces, 46 pieces, 47 pieces, 48 pieces, 49 pieces, 50 pieces, 51 pieces, 52 pieces, 53 pieces, 54 pieces, 55 pieces, 56 pieces, 57 pieces, 58 pieces, 59 pieces, 60 pieces, 61 pieces, 62 pieces, 63 pieces, 64 pieces, 65 pieces, 66 pieces, 67 pieces, 68 pieces, 69 pieces, 70 pieces, 71 pieces, 72 pieces, 73 pieces, 74 pieces, 75 pieces , 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100) substitutions, additions and/or deletions relative to the nucleic acid sequence of (A); (B-2) a sequence variant having at least about 70%, preferably at least about 80%, at least about 85%, at least about 90%, at least about 95%, at least about The nucleic acid molecule is provided with a sequence variant having 98% or at least about 99% sequence identity, (B-3) a sequence variant that hybridizes under stringent conditions to the nucleic acid sequence of (A), (B-4) a sequence variant that is an allelic variant of (A), or (B-5) a sequence variant that is a fragment of (A) or (B-1) to (B-4), and the protein encoded by the sequence variant has the biological function of the protein encoded by (A). In a more specific aspect, the nucleic acid molecule comprises the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. In an even more specific aspect, the nucleic acid molecule consists of the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3.

一つの局面において、本開示は、(a)配列番号2に示すアミノ酸配列またはそのフラグメントからなる、ポリペプチド;(b)配列番号2に示すアミノ酸配列において、1以上(例えば、1個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個、11個、12個、13個、14個、15個、16個、17個、18個、19個、20個、21個、22個、23個、24個、25個、26個、27個、28個、29個、30個、31個、32個、33個、34個、35個、36個、37個、38個、39個、40個、41個、42個、43個、44個、45個、46個、47個、48個、49個、50個、51個、52個、53個、54個、55個、56個、57個、58個、59個、60個、61個、62個、63個、64個、65個、66個、67個、68個、69個、70個、71個、72個、73個、74個、75個、76個、77個、78個、79個、80個、81個、82個、83個、84個、85個、86個、87個、88個、89個、90個、91個、92個、93個、94個、95個、96個、97個、98個、99個、100個)のアミノ酸が変異しており、該変異が、置換、付加および/もしくは欠失からなる群より選択されるポリペプチドであって、かつ、(a)のポリペプチドの生物学的活性と同種の生物学的活性を有する、ポリペプチド;(c)配列番号1に示す塩基配列のスプライス変異体または対立遺伝子変異体によってコードされる、ポリペプチド;(d)配列番号2に示すアミノ酸配列の相同遺伝子によってコードされる、ポリペプチド;または(e)(a)~(d)のいずれか1つのポリペプチドに対する同一性が少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%であるアミノ酸配列を有し、かつ、(a)のポリペプチドの生物学的活性と同種の生物学的活性を有する、ポリペプチド、を含む、ポリペプチドを提供する。より具体的な局面では、前記ポリペプチドのアミノ酸配列は、配列番号2に示す配列を含む。さらに具体的な局面では、前記ポリペプチドのアミノ酸配列は、配列番号2に示す配列からなる。 In one aspect, the present disclosure provides a polypeptide comprising: (a) an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO:2 or a fragment thereof; (b) an amino acid sequence as set forth in SEQ ID NO:2, wherein the polypeptide comprises one or more (e.g., 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111 5, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65 pieces, 66 pieces, 67 pieces, 68 pieces, 69 pieces, 70 pieces, 71 pieces, 72 pieces, 73 pieces, 74 pieces, 75 pieces, 76 pieces, 77 pieces, 78 pieces, 79 pieces, 80 pieces, 81 pieces, 82 pieces, 83 pieces, 84 pieces, 85 pieces, 86 pieces, 87 pieces, 88 pieces The present invention provides a polypeptide comprising: a polypeptide having at least one amino acid mutation selected from the group consisting of substitution, addition and/or deletion, and having the same biological activity as the polypeptide of (a); (c) a polypeptide encoded by a splice variant or allelic variant of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1; (d) a polypeptide encoded by a homologous gene of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2; or (e) a polypeptide having an amino acid sequence that is at least about 70%, preferably at least about 80%, at least about 85%, at least about 90%, at least about 95%, at least about 98%, or at least about 99% identical to any one of the polypeptides of (a) to (d), and having the same biological activity as the polypeptide of (a). In a more specific aspect, the amino acid sequence of the polypeptide comprises the sequence shown in SEQ ID NO: 2. In a more specific aspect, the amino acid sequence of the polypeptide consists of the sequence shown in SEQ ID NO:2.

本開示は、ユリ科ユリ属植物のみならず、LhHFS相同遺伝子を有するあらゆる植物、特にユリ科植物全般において、LhHFS相同遺伝子の抑制が、花の老化抑制に有効であることを理解する。理論の束縛されることを望まないが、なぜなら、少なくともユリ科植物全体において、LhHFS相同遺伝子の機能は実質的に類似すると考えられるからであり、LhHFS遺伝子は本開示において見いだされたものであるが、本開示における分析において、このLhHFS遺伝子が、ユリ科植物全般において共通して見いだされていることが判明しているからである。 The present disclosure understands that suppression of an LhHFS homologous gene is effective in suppressing flower senescence not only in plants of the genus Liliaceae, but also in any plant having an LhHFS homologous gene, particularly in plants of the Liliaceae family in general. Without wishing to be bound by theory, this is because it is believed that the functions of LhHFS homologous genes are substantially similar at least in plants of the Liliaceae family as a whole, and because, although the LhHFS gene was found in this disclosure, the analysis in this disclosure has revealed that this LhHFS gene is commonly found in plants of the Liliaceae family in general.

<LhHFSの抑制因子>
1つの局面において、本開示は、<LhHFS遺伝子およびタンパク質>に記載される核酸配列もしくはアミノ酸配列、またはこれらの改変配列の機能を抑制する因子を提供する。前記因子は、タンパク質、ポリペプチド、オリゴペプチド、ペプチド、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ヌクレオチド、RNAまたはDNAを含む核酸、ポリサッカリド、オリゴサッカリド、脂質、ホルモン、リガンド、情報伝達物質、合成化学物質、放射線、これらの組み合わせまたは複合因子であってもよい。より具体的な局面では、前記因子は、アンチセンス分子、RNAi因子、ゲノム編集用の因子、突然変異誘発因子からなる群より選択される。
<Inhibitory factors for LhHFS>
In one aspect, the present disclosure provides an agent that suppresses the function of the nucleic acid sequence or amino acid sequence described in <LhHFS gene and protein>, or a modified sequence thereof. The agent may be a protein, a polypeptide, an oligopeptide, a peptide, a polynucleotide, an oligonucleotide, a nucleotide, a nucleic acid including RNA or DNA, a polysaccharide, an oligosaccharide, a lipid, a hormone, a ligand, a signaling substance, a synthetic chemical, radiation, or a combination or complex agent thereof. In a more specific aspect, the agent is selected from the group consisting of an antisense molecule, an RNAi agent, an agent for genome editing, and a mutagenesis agent.

1つの局面において、本開示は、LhHFSまたはその相同遺伝子を抑制する因子を提供する。前記相同遺伝子は、(i)配列番号1に示す核酸配列もしくは配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする核酸配列の配列改変体であって、該配列改変体は、(B-1)配列番号1に示す核酸配列もしくは配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする核酸配列において1以上の置換、付加および/もしくは欠失を有する配列改変体、(B-2)配列番号1に示す核酸配列もしくは配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする核酸配列に対して少なくとも約70%の配列同一性を有する配列改変体、(B-3)配列番号1に示す核酸配列もしくは配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする核酸配列に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズする配列改変体、(B-4)配列番号1に示す核酸配列もしくは配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする核酸配列の対立遺伝子変異体である配列改変体、もしくは(B-5)配列番号1に示す核酸配列もしくは配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする核酸配列、または(B-1)~(B-4)のフラグメントである配列改変体であり、該配列改変体がコードするタンパク質は、配列番号1に示す核酸配列もしくは配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする核酸配列がコードするタンパク質の生物学的機能を有するものである、配列改変体、または(ii)(a)配列番号2に示すアミノ酸配列またはそのフラグメントからなる、ポリペプチド;(b)配列番号2に示すアミノ酸配列において、1以上のアミノ酸が変異しており、該変異が、置換、付加および/もしくは欠失を含むポリペプチドであって、かつ、(a)のポリペプチドの生物学的活性と同種の生物学的活性を有する、ポリペプチド;(c)配列番号1に示す塩基配列のスプライス変異体または対立遺伝子変異体によってコードされる、ポリペプチド;(d)配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする遺伝子の相同遺伝子によってコードされる、ポリペプチド;または(e)(a)~(d)のいずれか1つのポリペプチドに対する同一性が少なくとも約70%であるアミノ酸配列を有し、かつ、(a)のポリペプチドの生物学的活性と同種の生物学的活性を有する、ポリペプチド、を含む、ポリペプチド、を含み得る。LhHFSの抑制は、例えば、遺伝子発現レベルの低下、遺伝子コピー数の低下、遺伝子増幅の低下、RNA活性レベルの低下、mRNA存在量の低下、mRNA合成速度の低下、mRNA安定性の低下、タンパク質活性レベルの低下、タンパク質合成の低下、タンパク質存在量の低下、タンパク質安定性の低下、タンパク質酵素活性の低下、またはこれらの組合せからなる群より選択される方法によって達成される。LhHFSを抑制する因子は、植物体においてLhHFS遺伝子またはタンパク質の生物学的機能を一部または完全に抑制する因子であればどのような物質でもよい。前記因子は、タンパク質、ポリペプチド、オリゴペプチド、ペプチド、ポリヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、ヌクレオチド、RNAまたはDNAを含む核酸、ポリサッカリド、オリゴサッカリド、脂質、ホルモン、リガンド、情報伝達物質、合成化学物質、放射線、これらの組み合わせまたは複合因子であってもよい。より具体的な局面では、前記因子は、アンチセンス分子、RNAi因子、ゲノム編集用の因子、突然変異誘発因子からなる群より選択される。本明細書では、RNAi因子およびゲノム編集によりLhHFS発現抑制系統を作成し、花の老化を遅延させたことが実証されている(実施例参照)。 In one aspect, the present disclosure provides a factor that suppresses LhHFS or a homologous gene thereof. The homologous gene is (i) a sequence variant of the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, the sequence variant being (B-1) a sequence variant having one or more substitutions, additions and/or deletions in the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, (B-2) a sequence variant having at least about 70% sequence identity to the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, (B-3) a sequence variant that hybridizes under stringent conditions to the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, (B-4) a sequence variant that is an allelic variant of the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, or (B-5) a nucleic acid sequence that encodes the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, or a sequence variant that is a fragment of (B-1) to (B-4), and the tag encoded by the sequence variant is The protein may be a sequence variant having the biological function of a protein encoded by a nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO:1 or a nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO:2, or (ii) a polypeptide comprising: (a) the amino acid sequence shown in SEQ ID NO:2 or a fragment thereof; (b) a polypeptide in which one or more amino acids have been mutated in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO:2, the mutation including substitutions, additions and/or deletions, and which has the same biological activity as the polypeptide of (a); (c) a polypeptide encoded by a splice variant or allelic variant of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO:1; (d) a polypeptide encoded by a gene homologous to the gene encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO:2; or (e) a polypeptide having an amino acid sequence that is at least about 70% identical to any one of the polypeptides (a) to (d) and which has the same biological activity as the polypeptide of (a). Suppression of LhHFS is achieved by, for example, a method selected from the group consisting of a reduction in gene expression level, a reduction in gene copy number, a reduction in gene amplification, a reduction in RNA activity level, a reduction in mRNA abundance, a reduction in mRNA synthesis rate, a reduction in mRNA stability, a reduction in protein activity level, a reduction in protein synthesis, a reduction in protein abundance, a reduction in protein stability, a reduction in protein enzyme activity, or a combination thereof. The factor that suppresses LhHFS may be any substance that partially or completely suppresses the biological function of the LhHFS gene or protein in a plant body. The factor may be a protein, a polypeptide, an oligopeptide, a peptide, a polynucleotide, an oligonucleotide, a nucleotide, a nucleic acid including RNA or DNA, a polysaccharide, an oligosaccharide, a lipid, a hormone, a ligand, a signaling substance, a synthetic chemical, radiation, or a combination or complex factor thereof. In a more specific aspect, the factor is selected from the group consisting of an antisense molecule, an RNAi factor, a factor for genome editing, and a mutagenic factor. In this specification, it is demonstrated that an LhHFS expression suppression line was created using RNAi factors and genome editing, delaying flower senescence (see Examples).

1つの実施形態において、前記因子は、核酸形態のものである。核酸形態の阻害剤としては、アプタマー、リボザイム、アンチセンス・オリゴヌクレオチド、siRNA等のRNAi因子などを挙げることができる。他の実施形態では、タンパク質形態の因子も用いられうる。このようなタンパク質形態のものとしては、人工ヌクレアーゼ等のゲノム編集用の因子、抗体または抗原性断片、結合性ペプチド、ペプチド模倣体(peptidomimetic)等を挙げることができる。あるいは、本開示の因子は、低分子等の他の分子であってもよい。 In one embodiment, the factor is in the form of a nucleic acid. Examples of inhibitors in the form of a nucleic acid include aptamers, ribozymes, antisense oligonucleotides, and RNAi factors such as siRNA. In other embodiments, factors in the form of a protein may also be used. Examples of such protein forms include factors for genome editing such as artificial nucleases, antibodies or antigenic fragments, binding peptides, and peptidomimetics. Alternatively, the factor of the present disclosure may be other molecules such as small molecules.

1つの実施形態では、前記因子は、二本鎖核酸の形態のLhHFSのRNA干渉を起こす因子である。 In one embodiment, the agent is an agent that induces RNA interference of LhHFS in the form of a double-stranded nucleic acid.

特定の実施形態では、本開示の因子は二本鎖形態であり、その一方の鎖は(I)(A)配列番号1に示す核酸配列(LhHFS自体)もしくは配列番号2をコードする配列のうちの少なくとも約20塩基、約50塩基、約100塩基、約150塩基、約200塩基を含む(あるいはこれらの数の任意の間の数を最低限含む)核酸配列;または(B)配列改変体、を含み、他方の鎖は、(II)(I)の相補配列またはアニーリングする配列を含み、該(B)配列改変体は、(B-1)(A)において1もしくは数個の置換、付加もしくは欠失を有する配列改変体、(B-2)(A)の配列に対して少なくとも約70%、好ましくは少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%の配列同一性を有する配列改変体、もしくは(B-3)(A)の配列に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズする配列改変体、(B-4)(A)の対立遺伝子変異体である配列改変体、もしくは(B-5)(A)または(B-1)~(B-4)のフラグメントである配列改変体であり、該配列改変体がコードするタンパク質は(A)がコードするタンパク質の生物学的機能を有するものである。 In a specific embodiment, the factor of the present disclosure is in a double-stranded form, one strand of which comprises (I) (A) a nucleic acid sequence containing at least about 20 bases, about 50 bases, about 100 bases, about 150 bases, or about 200 bases of the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 (LhHFS itself) or the sequence encoding SEQ ID NO: 2 (or at least any number between these numbers); or (B) a sequence variant, and the other strand comprises (II) a complementary sequence or an annealing sequence of (I), and the (B) sequence variant is a sequence variant having one or several substitutions, additions, or deletions in (B-1) (A), or a sequence variant having the sequence of (B) (A). or (B-3) a sequence variant that hybridizes under stringent conditions to the sequence of (A); (B-4) a sequence variant that is an allelic variant of (A); or (B-5) a sequence variant that is a fragment of (A) or (B-1) to (B-4), and the protein encoded by the sequence variant has the biological function of the protein encoded by (A).

さらに特定の実施形態において、本開示の因子は、二本鎖形態であり、その一方の鎖(I)は配列番号1のうち塩基22-483位の462塩基の配列を含まない。理論に束縛されることを望まないが、配列番号1のうち塩基22-483位の塩基配列は、DNA結合部位に相当し、この部位を標的とすると、LhHFS遺伝子以外の遺伝子の発現も抑制される可能性があるため、この部位以外の領域を標的とすることが望ましい。より具体定な実施形態では、一方の鎖(I)は、配列番号1のうち塩基574-864位の核酸配列を含む。具体的な実施形態は、これに限定されず、例えば、22-483塩基の長さであれば、どのような範囲でも使用されることが理解される(Wesley et al., Plant Journal 27:581-590)。また、適切なRNAi因子はWesley et al. Plant Journal 27:581-590等を参照して設計することができる。 In a further specific embodiment, the factor of the present disclosure is in a double-stranded form, and one strand (I) does not include the 462-base sequence from bases 22-483 of SEQ ID NO: 1. Without wishing to be bound by theory, the base sequence from bases 22-483 of SEQ ID NO: 1 corresponds to a DNA binding site, and targeting this site may suppress the expression of genes other than the LhHFS gene, so it is desirable to target a region other than this site. In a more specific embodiment, one strand (I) includes a nucleic acid sequence from bases 574-864 of SEQ ID NO: 1. Specific embodiments are not limited thereto, and it is understood that any range of length from 22-483 bases may be used (Wesley et al., Plant Journal 27:581-590). In addition, suitable RNAi factors are described in Wesley et al. The design can be carried out with reference to Plant Journal 27:581-590, etc.

植物のRNAiでは一般的に標的遺伝子の転写物(mRNA)のどの領域の配列を用いてもmRNAの分解を誘導できると考えられている。RNAiの原理からすれば、標的遺伝子の転写された配列を含んでいれば、mRNAの分解が起きるのは当業者には明白である(例えば、Wesley et al. Plant Journal 27:581-590を参照)。どのような領域を選択してもよいが、好ましくは、保存性が非常に高い領域の配列(複数の遺伝子間で共通した配列)を標的にした場合、目的の遺伝子の他にも同じ配列を持った遺伝子のmRNAを分解してしまう可能性があることから、標的配列から保存領域を外すことが有利である。本開示のLhHFSのRNAiコンストラクトにおいても、実施例において行ったものは、念のため保存性が比較的高い領域は外してある。コード領域ではなく、5’UTRおよび3’UTR(非翻訳領域)を標的にしてもRNAiを誘導できることが知られている(例えば、Wesley et al. Plant Journal 27:581-590を参照)。植物では、siRNAも使用しうるが、好ましくは、より長いRNAi因子も使用しうることが理解される(植物では長めのdsRNAを発現させるが、最終的には20塩基ほどのsiRNAにプロセスされてサイレンシングを誘導することになる。)。 In plant RNAi, it is generally believed that any region of the transcript (mRNA) of a target gene can be used to induce mRNA degradation. Based on the principles of RNAi, it is clear to those skilled in the art that mRNA degradation will occur if the transcribed sequence of the target gene is included (see, for example, Wesley et al. Plant Journal 27:581-590). Any region may be selected, but it is preferable to remove the conserved region from the target sequence, since there is a possibility that the mRNA of a gene having the same sequence as the target gene may be degraded when a sequence of a highly conserved region (a sequence common to multiple genes) is targeted. In the RNAi construct of LhHFS disclosed herein, the relatively highly conserved region was removed as a precaution in the examples. It is known that RNAi can be induced by targeting the 5'UTR and 3'UTR (untranslated regions) instead of the coding region (see, for example, Wesley et al. Plant Journal 27:581-590). In plants, siRNA can also be used, but it is understood that longer RNAi factors can also be used preferably (in plants, longer dsRNA is expressed, but is ultimately processed into siRNA of about 20 bases to induce silencing).

1つの局面では、本開示はLhHFSのRNA干渉を起こす核酸を含むベクターを提供する。ここで含まれるLhHFSのRNA干渉を起こす核酸は、本開示のLhHFSを抑制する因子で例示される任意の形態であって、LhHFSのRNA干渉を起こす核酸である限り、どのようなものでも使用されることが理解される。 In one aspect, the present disclosure provides a vector comprising a nucleic acid that induces RNA interference of LhHFS. The nucleic acid that induces RNA interference of LhHFS contained herein may be any of the forms exemplified by the factors that inhibit LhHFS of the present disclosure, and it is understood that any form may be used as long as it is a nucleic acid that induces RNA interference of LhHFS.

別の実施形態では、本開示のベクターは、プロモーターおよび/またはターミネーターを含む。 In another embodiment, the vector of the present disclosure includes a promoter and/or a terminator.

一つの局面では、本開示は、LhHFSの機能および/または機能の抑制を起こすゲノム編集用の因子を提供する。ゲノム編集用の因子としては、CRISPR/Cas9、TALEN、ZFN、メガヌクレアーゼ等の手法に用いられる任意の因子であってよい。 In one aspect, the present disclosure provides a genome editing factor that causes the function and/or suppression of the function of LhHFS. The genome editing factor may be any factor used in techniques such as CRISPR/Cas9, TALEN, ZFN, and meganuclease.

ゲノム編集の手法としてCRISPR/Cas9が選択される場合、PAM配列とよばれるNGG(NはATGCのいずれかの塩基である)を3’末端に含む、計23塩基の配列を有するガイドRNAが使用される。ガイドRNAの配列は、例えばCRISPR-P等のプログラムによって設計することができる。ゲノム編集に使用されるガイドRNAの配列は、配列番号1のうち塩基1~483位の核酸配列におけるゲノム編集を標的とするものであることが好ましく、ガイドRNAの配列は、例えば、以下の表に示される配列が挙げられる。
When CRISPR/Cas9 is selected as a genome editing method, a guide RNA having a sequence of 23 bases in total, including NGG (N is any base of ATGC) called a PAM sequence at the 3' end, is used. The sequence of the guide RNA can be designed, for example, by a program such as CRISPR-P. The sequence of the guide RNA used for genome editing is preferably one that targets genome editing in the nucleic acid sequence of bases 1 to 483 of SEQ ID NO: 1, and examples of the sequence of the guide RNA include the sequences shown in the following table.

一つの局面では、本開示は、本開示のLhHFSを抑制する因子を含むか、または前記因子によって改変された植物細胞を提供する。別の局面では、前記因子を含むかまたは前記因子によって改変された植物組織または前記植物細胞を含む植物組織が提供される。さらに別の局面では、前記因子を含むかまたは前記因子によって改変された植物器官または前記植物細胞もしくは前記植物組織を含む植物器官が提供される。さらに別の局面では、前記因子を含むかまたは前記因子によって改変された植物体またはその一部、あるいは前記植物細胞、前記植物組織もしくは前記植物器官を含む植物体またはその一部が提供される。 In one aspect, the present disclosure provides a plant cell containing a factor that suppresses LhHFS of the present disclosure or modified with said factor. In another aspect, a plant tissue containing said factor or modified with said factor or a plant tissue containing said plant cell is provided. In yet another aspect, a plant organ containing said factor or modified with said factor or a plant organ containing said plant cell or said plant tissue is provided. In yet another aspect, a plant body or a part thereof containing said factor or modified with said factor, or a plant body or a part thereof containing said plant cell, said plant tissue, or said plant organ is provided.

好ましい実施形態では、本開示の植物細胞は、ユリ科の植物細胞である。このような植物細胞としては、例えば、ユリ属(Lilium)、チューリップ属(Tulipa)、カタクリ属(Erythronium)、バイモ属(Fritillaria)、アマナ属(Amana)、ボウィエア属(Bowiea)、カロコルツス属(Calochortus)、ウバユリ属(Cardiocrinum)、ツバメオモト属(Clintonia)、キバナノアマナ属(Gagea)、チシマアマナ属(Lloydia)、メデオラ属(Medeola)、ノモカリス属(Nomocharis)、ノトリリオン属(Notholirion)、プロサルテス属(Prosartes)、タケシマラン属(Streptopus)、ホトトギス属(Tricyrtis)などを挙げることができ、例えばユリ、チューリップ、カタクリ、クロユリを挙げることができるがこれらに限定されない。さらに好ましい実施形態では、本開示の植物細胞は、ユリの細胞である。 In a preferred embodiment, the plant cell of the present disclosure is a plant cell of the lily family. Examples of such plant cells include cells of plants of the genus Lilium, Tulipa, Erythronium, Fritillaria, Amana, Bowiea, Calochortus, Cardiocrinum, Clintonia, and Gagea. , Lloydia, Medeola, Nomocharis, Notholirion, Prosartes, Streptopus, Tricyrtis, and the like, including, but not limited to, lilies, tulips, dogtooth violets, and Japanese black lilies. In a further preferred embodiment, the plant cells of the present disclosure are lily cells.

1つの実施形態では、LhHFSを抑制する因子を含む植物体またはその一部は、球根、種子、花、茎、葉、花粉、りん片、木子、細胞、組織、組織培養物もしくはむかご、またはそれらの全部もしくは一部の組合せを含む。具体的な実施形態では、例えば、花全体、または花弁、花冠、および花被等の花を構成する器官、または花を含む器官の組合せ(例えば、切り花または鉢花等)の形態で提供され得る。 In one embodiment, the plant or part thereof containing the factor that inhibits LhHFS includes a bulb, a seed, a flower, a stem, a leaf, a pollen, a scale, a kernel, a cell, a tissue, a tissue culture, or a cornel, or a combination of all or part thereof. In a specific embodiment, it may be provided in the form of, for example, a whole flower, or an organ constituting a flower such as petals, a corolla, and a perianth, or a combination of organs comprising a flower (e.g., a cut flower or a potted flower, etc.).

(LhHFSまたはその相同遺伝子が抑制された植物の生産方法)
別の局面では、本開示は、LhHFSが天然の状態よりも抑制された植物細胞を提供する。「天然の状態」は、LhHFSの発現量が、発現のピーク時において、ハウスキーピング遺伝子であるElongation factor 1 alpha(EF1alpha)と同等の発現量である状態を意味する。ここで、LhHFSの発現量は、開花後0日目には低いが、開花後約4~5日目にピークに達するため、開花後約4~5日目の発現レベルが使用される。
このような細胞は、LhHFSが天然の状態よりも抑制される状態は、本開示のLhHFSを抑制する因子を植物細胞に導入することによって達成され得る。LhHFSを抑制する因子を使用して該植物細胞を得る場合、慣用的には、薬剤耐性遺伝子(例えばハイグロマイシン耐性遺伝子)を含むベクターを使用して形質導入を行い、薬剤耐性マーカーを使用したスクリーニングによって、変異が挿入された植物細胞をスクリーニングすることができる。あるいは、LhHFSが抑制された植物は、植物体または植物細胞などを変異誘発因子などで突然変異処理をした集団の中からLhHFSに変異を起こしている植物や細胞をPCRなどによって選抜してもよい。この場合、たとえば、ユリの場合は、本開示で開示した天然のLhHFSよりも発現または活性のレベルが低下しているものが選抜されうる。他の植物の場合も同様に選抜することができる。あるいは、抑制する因子を導入する手法やスクリーングで探すことのほか、ジンクフィンガーヌクレアーゼ、或いはジーンターゲッティングなどの手法を使って内在LhHFSの配列を改変し発現を抑制する方法を用いてもよい。本開示の実施において、植物におけるジンクフィンガーヌクレアーゼの応用に関しては、Keishi Osakabe,Yuriko Osakabe and Seiichi Toki,Site-directed mutagenesis in Arabidopsis using custom-designed zinc-finger nucleases.Proc.Nat.Acad.Sci.USA(2010)June 29,107(26): 12034-12039を参考にすることができる。ジーンターゲッティングに関しては、Molecular breeding of a novel herbicide-tolerant rice by gene targeting.Endo,Masaki;Osakabe,Keishi;Ono,Kazuko;Handa,Hirokazu;Shimizu,Tsutomu;Toki,Seiichi.The Plant Journal vol.52 issue 1 October 2007.p.157-166;Rie Terada,Hiroko Urawa,Yoshishige Inagaki,Kazuo Tsugane,and Shigeru Iida:Efficient gene targeting by homologous recombination in rice.Nature Biotechnology 20(10)1030-1034 (2002)を参考にすることができる。
(Method for producing a plant in which LhHFS or its homologous gene is suppressed)
In another aspect, the present disclosure provides a plant cell in which LhHFS is suppressed more than in the natural state. The "natural state" refers to a state in which the expression level of LhHFS at the peak of expression is equivalent to that of the housekeeping gene Elongation factor 1 alpha (EF1alpha). Here, the expression level of LhHFS is low on day 0 after flowering, but reaches its peak on about day 4 to 5 after flowering, and therefore the expression level on about day 4 to 5 after flowering is used.
In such cells, the state in which LhHFS is suppressed more than in the natural state can be achieved by introducing the LhHFS suppressing factor of the present disclosure into the plant cell. When the plant cell is obtained using a factor that suppresses LhHFS, conventionally, transduction is performed using a vector containing a drug resistance gene (e.g., a hygromycin resistance gene), and a plant cell into which a mutation has been inserted can be screened by screening using a drug resistance marker. Alternatively, a plant in which LhHFS is suppressed may be selected by PCR or the like from a group of plants or plant cells, etc., in which a mutation has occurred in LhHFS, from among the plants or plant cells, etc., which have been subjected to a mutation treatment using a mutagenic agent or the like. In this case, for example, in the case of lilies, plants with a lower level of expression or activity than the natural LhHFS disclosed in the present disclosure can be selected. In the case of other plants, selection can be made in the same manner. Alternatively, in addition to searching by a method of introducing a suppressing factor or screening, a method of modifying the sequence of endogenous LhHFS using a method such as zinc finger nuclease or gene targeting to suppress expression may be used. In carrying out the present disclosure, with regard to the application of zinc finger nucleases in plants, Keishi Osakabe, Yuriko Osakabe and Seiichi Toki, Site-directed mutagenesis in Arabidopsis using custom-designed zinc-finger nucleases. Proc. Nat. Acad. Sci. USA (2010) June 29, 107 (26): 12034-12039 can be referred to. Regarding gene targeting, see Molecular breeding of a novel herbicide-tolerant rice by gene targeting. Endo, Masaki; Osakabe, Keishi; Ono, Kazuko; Handa, Hirokazu; Shimizu, Tsutomu; Toki, Seiichi. The Plant Journal vol. 52 issue 1 October 2007. p. 157-166; Rie Terada, Hiroko Urawa, Yoshishige Inagaki, Kazuo Tsugane, and Shigeru Iida: Efficient gene targeting by homologous recombination in rice. Nature Biotechnology 20(10)1030-1034 (2002) can be referred to.

スクリーニングによって得られた植物細胞、組織、器官または植物体が、天然の状態よりも抑制されたLhHFSを有することは、例えば、遺伝子発現レベルの低下、遺伝子コピー数の低下、遺伝子増幅の低下、RNA活性レベルの低下、mRNA存在量の低下、mRNA合成速度の低下、mRNA安定性の低下、タンパク質活性レベルの低下、タンパク質合成の低下、タンパク質存在量の低下、タンパク質安定性の低下、タンパク質酵素活性の低下、またはこれらの組合せからなる群より選択される方法によって確認することができる。遺伝子発現レベルの低下は、代表的にはリアルタイムPCR(RT-PCR)などの手法によって確認することができる。タンパク質発現レベルの低下は、代表的にはWestern Blotting等の手法により確認することができる。加えて、LhHFSの場合には、タンパク質酵素活性の低下を、下流遺伝子の発現レベルやレポーターアッセイ等によって測定することができる。 The plant cells, tissues, organs, or plants obtained by screening can be confirmed to have suppressed LhHFS compared to the natural state by a method selected from the group consisting of, for example, a decrease in gene expression level, a decrease in gene copy number, a decrease in gene amplification, a decrease in RNA activity level, a decrease in mRNA abundance, a decrease in mRNA synthesis rate, a decrease in mRNA stability, a decrease in protein activity level, a decrease in protein synthesis, a decrease in protein abundance, a decrease in protein stability, a decrease in protein enzyme activity, or a combination thereof. The decrease in gene expression level can be confirmed typically by a method such as real-time PCR (RT-PCR). The decrease in protein expression level can be confirmed typically by a method such as Western Blotting. In addition, in the case of LhHFS, the decrease in protein enzyme activity can be measured by the expression level of downstream genes, a reporter assay, or the like.

スクリーニングは、細胞、組織、器官または植物体のいずれの状態で行われてもよい。好ましくは、薬剤耐性によるスクリーニングはカルスで行われる。遺伝子導入の有無、およびゲノム編集による変異導入の有無は、カルスから誘導される不定芽(シュート)から抽出したDNAを用いて、PCRやシーケンスにより解析される。LhHFS遺伝子発現やタンパク質量の低下は花被で解析される。 Screening may be performed in any state, such as in cells, tissues, organs, or plants. Preferably, screening for drug resistance is performed in callus. The presence or absence of gene introduction and the presence or absence of mutation introduction by genome editing are analyzed by PCR or sequencing using DNA extracted from adventitious buds (shoots) induced from the callus. The reduction in LhHFS gene expression and protein amount is analyzed in the perianth.

本開示の目的の形質を有する植物細胞は、当該分野で公知の方法によって組織、器官または植物体へと再分化され得る。 Plant cells having the desired traits of this disclosure can be redifferentiated into tissues, organs, or whole plants by methods known in the art.

本開示の目的の形質を有する植物体がいったん形質転換体として得られたら、その形質転換体を花粉親または種子親として使用し、従来の交雑法によって、本開示の目的の形質を有する新たな別の品種を作製してもよい。 Once a plant body having the desired traits of this disclosure is obtained as a transformant, the transformant may be used as a pollen parent or seed parent to create a new, separate variety having the desired traits of this disclosure by conventional crossing methods.

好ましい実施形態では、本開示の植物細胞は、ユリ科の植物細胞である。このような植物細胞としては、例えば、ユリ属(Lilium)、チューリップ属(Tulipa)、カタクリ属(Erythronium)、バイモ属(Fritillaria)、アマナ属(Amana)、ボウィエア属(Bowiea)、カロコルツス属(Calochortus)、ウバユリ属(Cardiocrinum)、ツバメオモト属(Clintonia)、キバナノアマナ属(Gagea)、チシマアマナ属(Lloydia)、メデオラ属(Medeola)、ノモカリス属(Nomocharis)、ノトリリオン属(Notholirion)、プロサルテス属(Prosartes)、タケシマラン属(Streptopus)、ホトトギス属(Tricyrtis)などを挙げることができ、例えばユリ、チューリップ、カタクリ、クロユリを挙げることができるがこれらに限定されない。さらに好ましい実施形態では、本開示の植物細胞は、ユリの細胞である。 In a preferred embodiment, the plant cell of the present disclosure is a plant cell of the lily family. Examples of such plant cells include cells of plants of the genus Lilium, Tulipa, Erythronium, Fritillaria, Amana, Bowiea, Calochortus, Cardiocrinum, Clintonia, and Gagea. , Lloydia, Medeola, Nomocharis, Notholirion, Prosartes, Streptopus, Tricyrtis, and the like, including, but not limited to, lilies, tulips, dogtooth violets, and Japanese black lilies. In a further preferred embodiment, the plant cells of the present disclosure are lily cells.

一つの実施形態では、本開示における花の老化の抑制は、花を構成する要素の一部または全部の老化が抑制されていればよい。花を構成する要素は以下を含む、花弁、花冠、花被、雄しべ、雌しべ、がく、花托、花軸。花の老化の抑制は花を構成する要素のうち少なくとも1つ、少なくとも2つ、少なくとも3つ、少なくとも4つまたはそれ以上の要素の老化の抑制であり得る。好ましい実施形態では、花を構成する要素のうち、例えば、花弁、花冠、花被等のいずれかの老化が抑制されていれば有利であり得る。好ましい実施形態では、花の老化の抑制は、花弁、花冠、花被等のいずれか1つの老化抑制が達成されていればよく、あるいは、花全体の老化抑制が達成されていてもよい。花の老化の抑制についていえば、雄しべ、雌しべ等については老化抑制が達成されていなくてもよい。種々の実施形態では、花の老化の抑制は、代表的には、「花弁」が老化することをいい、花冠が老化すること、花被が老化すること、花托に結合した状態の花被が老化すること、花全体のうち雄しべ、雌しべを除く部分あるいは花全体(すなわち、花被、茎に相当する花軸、雄しべ、雌しべ等、花を構成する要素をすべて含む)、が老化することであってもよい。 In one embodiment, the suppression of flower aging in the present disclosure may be suppression of aging of some or all of the elements constituting a flower. The elements constituting a flower include the following: petals, corolla, perianth, stamens, pistil, sepals, receptacles, and flower axes. The suppression of flower aging may be suppression of aging of at least one, at least two, at least three, at least four, or more of the elements constituting a flower. In a preferred embodiment, it may be advantageous if the aging of any of the elements constituting a flower, such as the petals, corolla, and perianth, is suppressed. In a preferred embodiment, the suppression of flower aging may be achieved by suppressing the aging of any one of the petals, corolla, and perianth, or may be achieved by suppressing the aging of the entire flower. With regard to the suppression of flower aging, it is not necessary to achieve the suppression of aging of the stamens, pistils, etc. In various embodiments, inhibition of flower senescence typically refers to senescence of the "petals," but may also refer to senescence of the corolla, senescence of the perianth, senescence of the perianth attached to the receptacle, senescence of the entire flower excluding the stamens and pistil, or senescence of the entire flower (i.e., including all the elements that make up the flower, such as the perianth, the rachis which corresponds to the stem, the stamens, the pistils, etc.).

(花の日持ちを延長する方法)
別の局面では、本開示は、植物体またはその一部における花の日持ちを延長する方法を提供する。花の日持ちを延長する方法としては、1)<LhHFSの抑制因子>に記載の因子を含むか、または該因子によって改変された細胞(例えば植物細胞)、植物組織、あるいは植物体またはその一部を提供する工程と、2)前記細胞、植物組織、または植物体もしくはその一部を、開花する条件に供する工程と、3)前記細胞、植物組織、または植物体もしくはその一部において開花後、日持ちする条件および期間に供する工程と、を包含する。前記期間は、前記日持ちする条件下で、前記植物体またはその一部の、前記因子による改変のない場合の日持ちが終了する期間よりも長い期間であり得る。例えば、ユリのオリエンタル・ハイブリッド系統の一品種である「ティアラ」が使用される場合、前記因子による改変のない場合の日持ちが終了する期間は約5日間であり、この場合、前記因子によって改変された植物体またはその一部の日持ちが終了する期間は、6日間、7日間、8日間、9日間、10日間、11日間、12日間、13日間、14日間等であり得る。好ましい実施形態では、前記植物体またはその一部は、花全体、または花弁、花冠、および花被等の花を構成する器官、または花を含む器官の組合せ(例えば、切り花または鉢花等)であり得る。
(How to extend the shelf life of flowers)
In another aspect, the present disclosure provides a method for extending the shelf life of flowers in a plant or part thereof. The method for extending the shelf life of flowers includes the steps of: 1) providing a cell (e.g., a plant cell), a plant tissue, or a plant or part thereof that contains or is modified by a factor described in <Suppressing factor of LhHFS>; 2) subjecting the cell, plant tissue, or plant or part thereof to flowering conditions; and 3) subjecting the cell, plant tissue, or plant or part thereof to conditions and periods that allow the plant or part thereof to flowering. The period may be longer than the period that the plant or part thereof would end its shelf life under the conditions that allow the plant or part thereof to flower without modification by the factor. For example, when "Tiara", a variety of the oriental hybrid lineage of lily, is used, the period during which the shelf life ends without modification with the factor is about 5 days, and in this case, the period during which the shelf life ends for the plant or part thereof modified with the factor may be 6 days, 7 days, 8 days, 9 days, 10 days, 11 days, 12 days, 13 days, 14 days, etc. In a preferred embodiment, the plant or part thereof may be the entire flower, or organs constituting the flower such as petals, corolla, and perianth, or a combination of organs including the flower (e.g., cut flowers or potted flowers, etc.).

(スクリーニング)
別の局面では、本開示は、本開示の核酸分子(LhHFSまたはその改変体)またはそれがコードするタンパク質を用いる花の老化を遅延させる薬剤のスクリーニング方法を提供する。スクリーニングの方法としては、当該分野において公知の方法を応用することができる。この方法は、(i)LhHFSまたはそれを含む物質、細胞、植物等と、被験物質とを接触させる工程;および(ii)被験物質を接触させた後の前記物質、細胞、植物等におけるLhHFSの発現を検出する工程を包含する。工程(i)において、使用される細胞等はユリ科植物のものが使用される。花の老化を遅延させる薬剤は、被験物質においてLhHFSの発現または活性を抑制する物質または因子から選択することができる。そのような物質または因子を、さらに、植物または植物細胞に導入して、花の老化を遅延させることができるかどうかを確認することができる。
(screening)
In another aspect, the present disclosure provides a method for screening an agent that delays flower senescence using the nucleic acid molecule (LhHFS or its variant) of the present disclosure or the protein encoded by it. As the screening method, a method known in the art can be applied. This method includes (i) contacting a test substance with LhHFS or a substance, cell, plant, etc. that contains it; and (ii) detecting the expression of LhHFS in the substance, cell, plant, etc. after contacting the test substance. In step (i), the cells, etc. used are those of a Liliaceae plant. The agent that delays flower senescence can be selected from substances or factors that suppress the expression or activity of LhHFS in the test substance. Such substances or factors can be further introduced into a plant or plant cell to confirm whether they can delay flower senescence.

(一般技術)
本明細書において用いられる分子生物学的手法、生化学的手法、微生物学的手法は、当該分野において周知であり慣用されるものであり、例えば、Sambrook J.et al.(1989).Molecular Cloning: A Laboratory Manual,Cold Spring Harborおよびその3rd Ed.(2001);Ausubel,F.M.(1987).Current Protocols in Molecular Biology,Greene Pub.Associates and Wiley-Interscience;Ausubel,F.M.(1989).Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology,Greene Pub.Associates and Wiley-Interscience;Innis,M.A.(1990).PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications,Academic Press;Ausubel,F.M.(1992).Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology,Greene Pub.Associates;Ausubel,F.M.(1995).Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology,Greene Pub.Associates;Innis,M.A.et al.(1995).PCR Strategies,Academic Press;Ausubel,F.M.(1999).Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology,Wiley,and annual updates;Sninsky,J.J.et al.(1999).PCR Applications: Protocols for Functional Genomics,Academic Press、別冊実験医学「遺伝子導入&発現解析実験法」羊土社、1997「植物のPCR実験プロトコール」秀潤社(1997)、モデル植物の実験プロトコール秀潤社(1996)などに記載されており、これらは本明細書において関連する部分(全部であり得る)が参考として援用される。
(General Technology)
The molecular biological techniques, biochemical techniques, and microbiological techniques used herein are well known and commonly used in the art, and are described, for example, in Sambrook J. et al. (1989). Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor and its 3rd Ed. (2001); Ausubel, F. M. (1987). Current Protocols in Molecular Biology, Greene Pub. Associates and Wiley-Interscience; Ausubel, F. M. (1989). Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Green Pub. Associates and Wiley-Interscience; Innis, M. A. (1990). PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications, Academic Press; Ausubel, F. M. (1992). Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Green Pub. Associates; Ausubel, F. M. (1995). Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Green Pub. Associates; Innis, M. A. et al. (1995). PCR Strategies, Academic Press; Ausubel, F. M. (1999). Short Protocols in Molecular Biology: A Compendium of Methods from Current Protocols in Molecular Biology, Wiley, and annual updates; Sninsky, J. J. et al. (1999). These are described in PCR Applications: Protocols for Functional Genomics, Academic Press, Special Edition of Experimental Medicine, "Gene Introduction & Expression Analysis Experimental Methods," Yodosha, 1997, "PCR Experimental Protocols for Plants," Shujunsha (1997), and Experimental Protocols for Model Plants, Shujunsha (1996), the relevant portions of which (possibly in their entirety) are incorporated herein by reference.

人工的に合成した遺伝子を作製するためのDNA合成技術および核酸化学については、例えば、Gait,M.J.(1985).Oligonucleotide Synthesis:A Practical Approach,IRLPress;Gait,M.J.(1990).Oligonucleotide Synthesis:A Practical Approach,IRL Press;Eckstein,F.(1991).Oligonucleotides and Analogues:A Practical Approac,IRL Press;Adams,R.L.et al.(1992).The Biochemistry of the Nucleic Acids,Chapman&Hall;Shabarova,Z.et al.(1994).Advanced Organic Chemistry of Nucleic Acids,Weinheim;Blackburn,G.M.et al.(1996).Nucleic Acids in Chemistry and Biology,Oxford University Press;Hermanson,G.T.(I996).Bioconjugate Techniques,Academic Pressなどに記載されており、これらは本明細書において関連する部分が参考として援用される。 For DNA synthesis techniques and nucleic acid chemistry for producing artificially synthesized genes, see, for example, Gait, M. J. (1985). Oligonucleotide Synthesis: A Practical Approach, IRL Press; Gait, M. J. (1990). Oligonucleotide Synthesis: A Practical Approach, IRL Press; Eckstein, F. (1991). Oligonucleotides and Analogues: A Practical Approach, IRL Press; Adams, R. L. et al. (1992). The Biochemistry of the Nucleic Acids, Chapman &Hall; Shabarova, Z. et al. (1994). Advanced Organic Chemistry of Nucleic Acids, Weinheim; Blackburn, G.; M. et al. (1996). Nucleic Acids in Chemistry and Biology, Oxford University Press; Hermanson, G. T. (I996). These are described in Bioconjugate Techniques, Academic Press, etc., the relevant portions of which are incorporated herein by reference.

本明細書において引用された、科学文献、特許、特許出願などの参考文献は、その全体が、各々具体的に記載されたのと同じ程度に本明細書において参考として援用される。 All references cited herein, including scientific literature, patents, patent applications, and the like, are hereby incorporated by reference in their entirety to the same extent as if each were specifically set forth herein.

以上、本開示を、理解の容易のために好ましい実施形態を示して説明してきた。以下に、実施例に基づいて本開示を説明するが、上述の説明および以下の実施例は、例示の目的のみに提供され、本発明を限定する目的で提供したのではない。従って、本発明の範囲は、本明細書に具体的に記載された実施形態にも実施例にも限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。 The present disclosure has been described above by showing preferred embodiments for ease of understanding. Below, the present disclosure will be described based on examples, but the above description and the following examples are provided for illustrative purposes only and are not provided for the purpose of limiting the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the embodiments or examples specifically described in this specification, but is limited only by the scope of the claims.

必要な場合、以下の実施例で用いる植物等の取り扱いは、日本国政府、または国立研究開発法人農業食品産業技術総合研究機構、新潟県農業総合研究所において定める基準を遵守して行った。また、試薬類は具体的には実施例中に記載した製品を使用したが、他メーカー(SIGMA-ALDRICH,和光純薬、ナカライテスク、関東化学等)の同等品でも代用可能である。 Where necessary, the plants used in the following examples were handled in compliance with the standards set by the Japanese government, the National Agriculture and Food Research Organization, and the Niigata Prefectural Agricultural Research Institute. In addition, the reagents used were specifically the products described in the examples, but equivalent products from other manufacturers (Sigma-Aldrich, Wako Pure Chemical Industries, Nacalai Tesque, Kanto Chemical, etc.) can also be used.

(植物材料および育成条件)
以下の実施例において、植物はユリのオリエンタル・ハイブリッド系統の一品種である「ティアラ」を用いた。「ティアラ」は、株式会社山喜農園または株式会社中村農園等の国内の球根販売企業から入手した。球根を園芸用培土(調整ピートモス、BVB社)に植え付け、温室で栽培した。花の日持ちは、開花直後の花を植物体から切り取って蒸留水に生け、室内(気温20℃、PPFD 10μmol・m-2・s-1、12時間日長)に保持し、評価した。少なくとも半数の花被が褐変化した時点、または褐変化が認められる花被が少なくとも半数以上になった時点を日持ち終了とした。
(Plant materials and growth conditions)
In the following examples, the plant used was "Tiara," a variety of the oriental hybrid lily. "Tiara" was obtained from domestic bulb sales companies such as Yamaki Farm Co., Ltd. or Nakamura Farm Co., Ltd. Bulbs were planted in horticultural soil (adjusted peat moss, BVB) and cultivated in a greenhouse. Flower shelf life was evaluated by cutting flowers immediately after flowering from the plant body, placing them in distilled water, and keeping them indoors (temperature 20°C, PPFD 10 μmol m -2 s -1 , day length 12 hours). The shelf life was determined to be over when at least half of the perianths had turned brown, or when at least half or more of the perianths were found to have turned brown.

(実施例1:LhHFSの単離)
本発明者らは、ユリのゲノムについて、鋭意研究を行った結果、花の老化に関連し得る遺伝子を新規に見出した。この遺伝子を単離し、単離した部分配列を基に3’-RACEおよび5’-RACEを行い、ORF全長を含む塩基配列を決定した。RNAの抽出にはRNeasy plant mini kit(Qiagen)を用い、cDNAの合成にはPrimeScript RT Master Mix(Takara bio)を用いた。PCRにはPrimeSTAR HS DNA polymerase(Takara bio)を用いた。全長ORFを含むcDNAクローンは、全長クローニング用プライマーセット(LhHFS-Full-F9:5’-TTCCAACTTTCAACCTTCAACTC-3’(配列番号6)、LhHFS-Full-R1188:5’-TTGTCGACATAAATTGATCCAAG-3’(配列番号7))を用いたRT-PCRにより得た。得られたcDNAクローンをpGEM-T easy vector(Promega)にクローニングし、塩基配列を決定してLhHFSと命名した。
Example 1: Isolation of LhHFS
The present inventors conducted extensive research into the lily genome and discovered a novel gene that may be related to flower senescence. This gene was isolated, and 3'-RACE and 5'-RACE were performed based on the isolated partial sequence to determine the base sequence including the full length of the ORF. RNeasy plant mini kit (Qiagen) was used for RNA extraction, and PrimeScript RT Master Mix (Takara bio) was used for cDNA synthesis. PrimeSTAR HS DNA polymerase (Takara bio) was used for PCR. A cDNA clone containing the full-length ORF was obtained by RT-PCR using a full-length cloning primer set (LhHFS-Full-F9: 5'-TTCCAACTTTCAACCTTCAACTC-3' (SEQ ID NO: 6), LhHFS-Full-R1188: 5'-TTGTCGACATAAATTGATCCAAG-3' (SEQ ID NO: 7)). The obtained cDNA clone was cloned into pGEM-T easy vector (Promega), and the nucleotide sequence was determined and named LhHFS.

(実施例2:LhHFS発現抑制形質転換体の作出)
LhHFSの発現を抑制した形質転換体はRNAi法を用いて作出した。291塩基対のLhHFS cDNA断片(574-864塩基)をpDONR201(Invitrogen)にクローニングし、その後、ハイグロマイシン耐性遺伝子(HPT)を持つ植物形質転換用ベクターpH7GWIWG(II)(Karimi M, et al. 2002. GATEWAY vectors for Agrobacterium-mediated plant transformation. Trends Plant Sci 7: 193-195.)に、LR ClonaseII Enzyme mix(Invitrogen)を用いて挿入した。得られた形質転換ベクターpH7-HFSは、カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーターの下流に、LhHFSのcDNA断片をアンチセンスおよびセンス方向に含み、その下流に35Sターミネーターを含む。pH7-HFSは、アグロバクテリウムEHA101系統を用いてユリ品種「ティアラ」の花糸由来の培養細胞に導入した。具体的には、ユリ品種「ティアラ」の花糸をカルス誘導培地(4g L-1ゲランガム、2mg L-1ピクロラムを添加し、MgSO・7HOを除いたMS培地)で培養してカルスを誘導した。そのカルスを増殖と再分化を同時に誘導する不定芽再生培地(上記の組成からピクロラム添加濃度を0.1mg L-1とし、更に1mg L-1チジアズロンを添加した培地)へ継代して14日間培養した。形質転換ベクターpH7-HFSを有するアグロバクテリウムEHA101系統をカルスへ接種したあと、ハイグロマイシン15mg L-1を添加した不定芽再生培地で選抜した。再生した不定芽は3週間ごとに球根肥大培地(4g L-1ゲランガムを添加し、ホルモンを除いたMS培地)に移植して球根の形成を促し、約12か月間後に特定網室で園芸用培土に移植し馴化した。馴化した球根を育てて開花させた。LhHFS発現抑制系統(LNR18)は、2種類の系統(LNR18-2およびLNR18-15)が得られた。開花したユリの日持ち日数を上記方法で評価した。導入遺伝子の有無はHPT遺伝子のPCR増幅により確認した。
(Example 2: Creation of LhHFS expression-suppressing transformant)
Transformants suppressing the expression of LhHFS were produced using the RNAi method. A 291-base pair LhHFS cDNA fragment (574-864 bases) was cloned into pDONR201 (Invitrogen), and then inserted into the plant transformation vector pH7GWIWG(II) (Karimi M, et al. 2002. GATEWAY vectors for Agrobacterium-mediated plant transformation. Trends Plant Sci 7: 193-195.) carrying the hygromycin resistance gene (HPT) using LR ClonaseII Enzyme mix (Invitrogen). The resulting transformation vector pH7-HFS contains the cDNA fragment of LhHFS in the antisense and sense directions downstream of the cauliflower mosaic virus 35S promoter, and the 35S terminator downstream of the cDNA fragment. pH7-HFS was introduced into cultured cells derived from the filaments of the lily cultivar "Tiara" using Agrobacterium EHA101 strain. Specifically, the filaments of the lily cultivar "Tiara" were cultured in a callus induction medium (MS medium containing 4 g L -1 gellan gum and 2 mg L -1 picloram, and excluding MgSO4.7H2O ) to induce callus. The callus was then subcultured in an adventitious shoot regeneration medium (medium with the above composition, but with 0.1 mg L -1 picloram added, and 1 mg L -1 thidiazuron added) that simultaneously induces proliferation and regeneration, and cultured for 14 days. After inoculation of Agrobacterium EHA101 strain carrying the transformation vector pH7-HFS into the callus, the callus was selected on an adventitious shoot regeneration medium supplemented with 15 mg L -1 hygromycin. The regenerated adventitious shoot was transferred to a bulb enlargement medium (MS medium supplemented with 4 g L -1 gellan gum and excluding hormones) every 3 weeks to promote bulb formation, and after about 12 months, it was transferred to horticultural soil in a special netted room for acclimatization. The acclimatized bulbs were grown and allowed to flower. Two types of LhHFS expression suppression lines (LNR18) were obtained (LNR18-2 and LNR18-15). The shelf life of the flowering lilies was evaluated by the above method. The presence or absence of the introduced gene was confirmed by PCR amplification of the HPT gene.

(結果および考察)
野生型およびLhHFS発現抑制系統(LNR18)の日持ち日数を、表1に示す。表1において、野生型の日持ち日数は5日間であったのに対し、LhHFS発現抑制系統の2種類の株の日持ち日数は、8日間であった。野生型およびLhHFS発現抑制系統の開花から老化までの写真を、図1に示す。図1において、野生型では開花後5日目で3枚以上の花被の一部が褐変化したのに対し、LhHFS発現抑制系統では、開花後7日目でも花被の褐変化は認められず、8日目に3枚以上の花被の一部が褐変化した。この結果から、LhHFSの抑制は、野生型よりも花被の老化を遅延させ、花の日持ち(観賞期間)を1.5~2倍程度延長させることが示される。
(Results and Discussion)
The shelf life of the wild type and the LhHFS expression suppression line (LNR18) is shown in Table 1. In Table 1, the shelf life of the wild type was 5 days, while the shelf life of the two strains of the LhHFS expression suppression line was 8 days. Photographs of the wild type and the LhHFS expression suppression line from flowering to senescence are shown in FIG. 1. In FIG. 1, in the wild type, three or more perianths were partially browned on the 5th day after flowering, whereas in the LhHFS expression suppression line, no browning of the perianth was observed even on the 7th day after flowering, and three or more perianths were partially browned on the 8th day. This result shows that suppression of LhHFS delays the senescence of the perianth compared to the wild type, and extends the shelf life (ornamental period) of the flower by about 1.5 to 2 times.

(実施例3:定量的リアルタイムRT-PCRによる遺伝子発現の解析)
野生型およびLhHFS発現抑制系統の開花後4日目の花の内花被からRNeasy plant mini kit(Qiagen)を用いてRNAを抽出した。cDNAの合成にはPrimeScript RT Master Mix(Takara bio)を用い、PCRにはSYBR Premix EX TaqII(Takara bio)を用いた。PCRはThermal Cycler Real Time System(Model TP600、Takara bio)を用いて行った。PCRに使用したLhHFS増幅用プライマーはLhHFS-907Fq(5’-AAGCAGGGGATCAGACAGAG-3’(配列番号8))とLhHFS-1013Rq(5’-TTGTTGCCCACTCCGAGTAT-3’(配列番号9))である。発現量は内部コントロールであるLhEF1alphaを用いてノーマライズし、相対発現量として算出した。LhEF1alpha増幅用のプライマーはLhEF1a-QF2-729(5’-TGAGGTGTTCTTCTATTCATGTCC-3’(配列番号10))とLhEF1a-QR2-867 (5’-CCAAATAGAGCAGCAAAGCA-3’(配列番号11))である。
Example 3: Analysis of gene expression by quantitative real-time RT-PCR
RNA was extracted from the inner perianth of the wild type and LhHFS expression suppression line on the fourth day after flowering using RNeasy plant mini kit (Qiagen). PrimeScript RT Master Mix (Takara bio) was used for cDNA synthesis, and SYBR Premix EX TaqII (Takara bio) was used for PCR. PCR was performed using Thermal Cycler Real Time System (Model TP600, Takara bio). The primers used for amplifying LhHFS in PCR were LhHFS-907Fq (5'-AAGCAGGGGATCAGACAGAG-3' (SEQ ID NO: 8)) and LhHFS-1013Rq (5'-TTGTTGCCACTCCGAGTAT-3' (SEQ ID NO: 9)). The expression level was normalized using the internal control LhEF1alpha and calculated as a relative expression level. The primers used for amplifying LhEF1alpha were LhEF1a-QF2-729 (5'-TGAGGTGTTCTTCTATTCATGTCC-3' (SEQ ID NO: 10)) and LhEF1a-QR2-867 (5'-CCAAATAGAGCAGCAAAGCA-3' (SEQ ID NO: 11)).

(結果および考察)
野生型およびLhHFS発現抑制系統の、開花後4日目での花被におけるLhHFS遺伝子の相対発現量を、下記の表2および図2に示す。全てのLhHFS発現抑制系統(LNR18-2、LNR18-15)は、野生型よりもLhHFSの遺伝子発現が大きく低減されたことが示される。この結果から、本実施例において作成されたLhHFS発現抑制系統は、野生型よりも2倍以上LhHFSの発現が抑制されたことが示された。
(Results and Discussion)
The relative expression levels of the LhHFS gene in the perianth on day 4 after flowering for the wild type and the LhHFS expression-suppressed lines are shown in Table 2 and Figure 2 below. All of the LhHFS expression-suppressed lines (LNR18-2, LNR18-15) showed greater reduction in LhHFS gene expression than the wild type. These results showed that the LhHFS expression-suppressed lines created in this example had LhHFS expression suppressed to more than twice that of the wild type.

(実施例4:ゲノム編集によりLhHFSに変異が導入された形質転換体の作出)
CRISPR/Cas9を利用したゲノム編集法を用いて、LhHFSに変異を導入することによって、LhHFSの発現を抑制または欠損させた形質転換体を作出する。ハイグロマイシン耐性遺伝子(HPT)を有する植物形質転換用ベクターpIG121-Hm(Ohta et al., Plant Cell Physiol. 31: 805-813 (1990))に、ガイドRNAおよびCas9遺伝子を発現する遺伝子発現カセットを挿入する。得られた形質転換ベクターpIG-HFSは、カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーターの下流に、Cas9遺伝子を含み、その下流にアクチンターミネーターを含む遺伝子発現カセット、および、イネU6プロモーターの下流に表3に記載のガイドRNA配列を含み、その下流にガイドRNAスキャホールド配列とポリT配列を含む遺伝子発現カセットを含む。pIG-HFSは、アグロバクテリウムEHA101系統を用いてユリ品種「ティアラ」の花糸由来の培養細胞に導入する。具体的には、ユリ品種「ティアラ」の花糸をカルス誘導培地(4g L-1ゲランガム、2mg L-1ピクロラムを添加し、MgSO・7HOを除いたMS培地)で培養してカルスを誘導する。そのカルスを増殖と再分化を同時に誘導する不定芽再生培地(上記の組成からピクロラム添加濃度を0.1mg L-1とし、更に1mg L-1チジアズロンを添加した培地)へ継代して14日間培養する。形質転換ベクターpIG-HFSを有するアグロバクテリウムEHA101系統をカルスへ接種したあと、ハイグロマイシン15mg L-1を添加した不定芽再生培地で選抜する。再生した不定芽は3週間ごとに球根肥大培地(4g L-1ゲランガムを添加し、ホルモンを除いたMS培地)に移植して球根の形成を促し、約12か月間後に特定網室で園芸用培土に移植し馴化する。馴化した球根を育てて開花させる。導入遺伝子の有無は、不定芽から抽出したDNAを用いて、HPT遺伝子のPCR増幅により確認する。変異の導入の有無は、不定芽から抽出したDNAを用いて、標的配列を含む領域をPCRで増幅し、シーケンスして確認する。
(Example 4: Creation of a transformant in which a mutation has been introduced into LhHFS by genome editing)
A genome editing method using CRISPR/Cas9 is used to introduce a mutation into LhHFS to produce a transformant in which LhHFS expression is suppressed or deleted. A gene expression cassette expressing a guide RNA and a Cas9 gene is inserted into a plant transformation vector pIG121-Hm (Ohta et al., Plant Cell Physiol. 31: 805-813 (1990)) having a hygromycin resistance gene (HPT). The resulting transformation vector pIG-HFS contains a gene expression cassette containing a Cas9 gene downstream of a cauliflower mosaic virus 35S promoter and an actin terminator downstream thereof, and a gene expression cassette containing a guide RNA sequence listed in Table 3 downstream of a rice U6 promoter and a guide RNA scaffold sequence and a polyT sequence downstream thereof. pIG-HFS is introduced into cultured cells derived from filaments of the lily cultivar "Tiara" using Agrobacterium EHA101 strain . Specifically, filaments of the lily cultivar "Tiara" are cultured in a callus induction medium (MS medium containing 4 g L -1 gellan gum and 2 mg L -1 picloram and excluding MgSO4.7H2O ) to induce callus. The callus is subcultured in an adventitious shoot regeneration medium (medium with the above composition, but with 0.1 mg L- 1 picloram added and 1 mg L -1 thidiazuron added) that simultaneously induces proliferation and redifferentiation, and cultured for 14 days. After inoculating the Agrobacterium EHA101 strain carrying the transformation vector pIG-HFS into the callus, it is selected in an adventitious shoot regeneration medium containing 15 mg L -1 hygromycin. The regenerated adventitious buds are transplanted every three weeks into a bulb enlargement medium (MS medium containing 4 g L -1 gellan gum and no hormones) to promote bulb formation, and after approximately 12 months, they are transplanted into horticultural soil in a special screened greenhouse for acclimatization. The acclimatized bulbs are grown and allowed to flower. The presence or absence of the introduced gene is confirmed by PCR amplification of the HPT gene using DNA extracted from the adventitious buds. The presence or absence of the introduction of a mutation is confirmed by amplifying the region containing the target sequence by PCR using DNA extracted from the adventitious buds and sequencing it.

代替的に、ゲノム編集による変異の導入は、Cas9遺伝子およびガイドRNA発現カセットを植物ゲノムに組み込みことなく、ガイドRNAとCas9タンパク質からなる複合体をパーティクルボンバートメントにより植物細胞に直接打ち込むことでも達成できる。例えば、Zhen Liang, Kunling Chen, Yi Zhang, Jinxing Liu1, Kangquan Yin, Jin-Long Qiu & Caixia Gao. Genome editing of bread wheat using biolistic delivery of CRISPR/Cas9 in vitro transcripts or ribonucleoprotein. Nature protocol 13:413-430に記載されている手法が例示される。具体的には、ユリの茎頂分裂組織に、パーティクルボンバートメントを用いて、ガイドRNAとCas9タンパク質複合体を導入する。パーティクルボンバートメントによる導入処理後の茎頂分裂組織を当該分野で公知の方法によって培養して不定芽を再生させる。再生した不定芽からDNAを抽出し、標的配列を含む領域をシーケンスして変異の有無を確認する。変異の導入が確認された不定芽は3週間ごとに球根肥大培地(4g L-1ゲランガムを添加し、ホルモンを除いたMS培地)に移植して球根の形成を促し、約12か月間後に特定網室で園芸用培土に移植し馴化する。馴化した球根を育てて開花させる。 Alternatively, the introduction of mutations by genome editing can be achieved by directly injecting a complex consisting of guide RNA and Cas9 protein into plant cells by particle bombardment without integrating the Cas9 gene and guide RNA expression cassette into the plant genome. For example, Zhen Liang, Kunling Chen, Yi Zhang, Jinxing Liu1, Kangquan Yin, Jin-Long Qiu & Caixia Gao. Genome editing of bread wheat using biolistic delivery of CRISPR/Cas9 in vitro transcripts or ribonucleoprotein. An example of such a method is described in Nature protocol 13:413-430. Specifically, a guide RNA and a Cas9 protein complex are introduced into the shoot apical meristem of a lily using particle bombardment. The shoot apical meristem after the introduction treatment by particle bombardment is cultured by a method known in the art to regenerate adventitious buds. DNA is extracted from the regenerated adventitious buds, and the region containing the target sequence is sequenced to confirm the presence or absence of mutation. The adventitious buds in which the introduction of mutations has been confirmed are transplanted every three weeks to a bulb enlargement medium (MS medium containing 4 g L −1 gellan gum and excluding hormones) to promote the formation of bulbs, and after about 12 months, they are transplanted to horticultural soil in a specific netted room for acclimatization. The acclimatized bulbs are grown and allowed to bloom.

(実施例5:ユリ別品種の花被におけるLhHFS発現の検証)
本実施例では、「ティアラ」以外のユリの品種を使用して、花被におけるLhHFSの発現を検証する。「ティアラ」のLhHFS遺伝子配列を基にLhHFS増幅用プライマーを設計し、対象ユリの花被から抽出したRNAを用いてRT-PCRを行うことにより対象ユリのLhHFSを単離する。塩基配列を決定後、リアルタイムPCRによりLhHFSの発現を解析する。具体的には、RNeasy plant mini kit(Qiagen)を用いて花被からRNAを抽出し、PrimeScript RT Master Mix(Takara bio)を用いてcDNAを合成する。PCRにはPrimeSTAR HS DNA polymerase(Takara bio)を用いる。得られたcDNAクローンをpGEM-T easy vector(Promega)にクローニングし、塩基配列を決定する。発現の解析には、開花後4日目の花の内花被からRNeasy plant mini kit(Qiagen)を用いてRNAを抽出し、PrimeScript RT Master Mix(Takara bio)を用いてcDNAを合成する。次いでSYBR Premix EX TaqII(Takara bio)を用いてPCRを行う。PCRにはThermal Cycler Real Time System(Model TP600、Takara bio)を用いる。LhHFSの発現量は内部コントロールであるLhEF1alphaを用いてノーマライズし、相対発現量として算出する。
(Example 5: Verification of LhHFS expression in perianth of different lily varieties)
In this example, the expression of LhHFS in the perianth is verified using varieties of lilies other than "Tiara". Primers for amplifying LhHFS are designed based on the LhHFS gene sequence of "Tiara", and LhHFS of the target lily is isolated by performing RT-PCR using RNA extracted from the perianth of the target lily. After determining the base sequence, the expression of LhHFS is analyzed by real-time PCR. Specifically, RNA is extracted from the perianth using RNeasy plant mini kit (Qiagen), and cDNA is synthesized using PrimeScript RT Master Mix (Takara bio). PrimeSTAR HS DNA polymerase (Takara bio) is used for PCR. The obtained cDNA clone is cloned into pGEM-T easy vector (Promega) and the base sequence is determined. For expression analysis, RNA is extracted from the inner perianth of the flower on the fourth day after flowering using RNeasy plant mini kit (Qiagen), and cDNA is synthesized using PrimeScript RT Master Mix (Takara bio). Then, PCR is performed using SYBR Premix EX TaqII (Takara bio). For PCR, Thermal Cycler Real Time System (Model TP600, Takara bio) is used. The expression level of LhHFS is normalized using the internal control LhEF1alpha, and calculated as a relative expression level.

(実施例6:阻害剤のスクリーニング)
LhHFSタンパク質と相互作用するタンパク質を単離し、LhHFSタンパク質との相互作用を試験管内(96穴プレート)でモニタリングできる系を開発する。具体的には、蛍光タンパク質等のレポーターを用いて、化合物による相互作用の阻害の程度を測定する。実施に当たっては、がん研究における分子標的治療薬の探索手法を参考にできる。開発したモニタリング系を用いて、化合物ライブラリーを用いたケミカルスクリーニングを行い、LhHFSタンパク質の活性を阻害する薬剤を見出す。
Example 6: Screening of inhibitors
We will isolate proteins that interact with LhHFS protein and develop a system that can monitor the interaction with LhHFS protein in a test tube (96-well plate). Specifically, we will use reporters such as fluorescent proteins to measure the degree of inhibition of the interaction by compounds. In carrying out this work, we can refer to the methods used in cancer research to search for molecular targeted therapeutic drugs. Using the developed monitoring system, we will perform chemical screening using a compound library to find drugs that inhibit the activity of LhHFS protein.

以上のように、本開示の好ましい実施形態を用いて本開示を例示してきたが、本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。 Although the present disclosure has been illustrated using preferred embodiments thereof, it is understood that the scope of the present invention should be interpreted only by the claims. It is understood that the patents, patent applications, and literature cited in this specification are incorporated by reference into this specification in the same manner as if the contents themselves were specifically set forth in this specification.

本開示は、花き園芸分野で利用される可能性がある。花持ちが延長した花き(例えば、ユリ)は商品価値がある。チューリップ等の他のユリ科植物においても、LhHFSオルソログの発現抑制により、花の老化を遅延しうる。 The present disclosure may be used in the floriculture field. Flowering plants (e.g., lilies) with extended flower life are commercially valuable. In other lily family plants such as tulips, suppressing the expression of LhHFS orthologs may also delay flower senescence.

配列番号1:LhHFSの翻訳領域に対応する核酸配列である。
配列番号2:LhHFSのタンパク質のアミノ酸配列である。
配列番号3:非翻訳領域を含むLhHFSの全長核酸配列である。
配列番号4:チューリップのLhHFSの相同遺伝子の部分長核酸配列である。
配列番号5:チューリップのLhHFSの相同遺伝子の部分長アミノ酸配列である。
配列番号6:LhHFS遺伝子のクローニングに使用したプライマーの配列である。
配列番号7:LhHFS遺伝子のクローニングに使用したプライマーの配列である。
配列番号8:LhHFS遺伝子のRT-PCRに使用したプライマーの配列である。
配列番号9:LhHFS遺伝子のRT-PCRに使用したプライマーの配列である。
配列番号10:LhEF1alpha遺伝子のRT-PCRに使用したプライマーの配列である。
配列番号11:LhEF1alpha遺伝子のRT-PCRに使用したプライマーの配列である。
配列番号12~95:ゲノム編集に使用されるガイドRNAの配列である。
SEQ ID NO:1: The nucleic acid sequence corresponding to the translated region of LhHFS.
SEQ ID NO:2: Amino acid sequence of the LhHFS protein.
SEQ ID NO: 3: Full length nucleic acid sequence of LhHFS including untranslated regions.
SEQ ID NO: 4: Partial length nucleic acid sequence of the homologous gene of LhHFS in tulip.
SEQ ID NO: 5: Partial amino acid sequence of the homologous gene of LhHFS in tulip.
SEQ ID NO: 6: Sequence of the primer used for cloning the LhHFS gene.
SEQ ID NO: 7: Sequence of the primer used for cloning the LhHFS gene.
SEQ ID NO: 8: Sequence of the primer used for RT-PCR of the LhHFS gene.
SEQ ID NO: 9: Sequence of the primer used for RT-PCR of the LhHFS gene.
SEQ ID NO: 10: Sequence of a primer used in RT-PCR of the LhEF1alpha gene.
SEQ ID NO: 11: Sequence of a primer used in RT-PCR of the LhEF1alpha gene.
SEQ ID NOs: 12-95: Sequences of guide RNAs used in genome editing.

Claims (5)

(A)配列番号1に示す核酸配列もしくは配列番号2に示すアミノ酸配列をコードする核酸配列;または
(B)配列改変体
を含む核酸分子であって、
該(B)配列改変体は、(A)の核酸配列に対して少なくとも90%の配列同一性を有する配列改変体であり、該配列改変体がコードするタンパク質は(A)の核酸配列がコードするタンパク質の生物学的機能を有するものであり、該生物学的機能は、LhHFS転写活性を含み、該LhHFS転写活性は、RT-PCR法を使用して、vacuolar processing enzyme遺伝子(VPE遺伝子)、またはcysteine
protease遺伝子(SAG12遺伝子)の発現を測定することによって測定される、核酸分子。
(A) a nucleic acid sequence encoding the nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO:1 or the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO:2; or (B) a nucleic acid molecule comprising a sequence variant,
The sequence variant of (B) is a sequence variant having at least 90% sequence identity to the nucleic acid sequence of (A), and the protein encoded by the sequence variant has the biological function of the protein encoded by the nucleic acid sequence of (A), the biological function including LhHFS transcription activity, and the LhHFS transcription activity can be detected by RT-PCR using a vacuum processing enzyme gene (VPE gene) or a cysteine gene.
A nucleic acid molecule, which is measured by measuring the expression of a protease gene (SAG12 gene).
前記核酸分子は、配列番号1または配列番号3に示す核酸配列からなる、請求項1に記載の核酸分子。 The nucleic acid molecule according to claim 1, wherein the nucleic acid molecule consists of the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 3. 前記核酸分子は、配列番号1に示す核酸配列からなる、請求項1に記載の核酸分子。 The nucleic acid molecule according to claim 1, wherein the nucleic acid molecule consists of the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO:1. (a)配列番号2に示すアミノ酸配列からなる、ポリペプチド;または
(b)配列番号2に示すアミノ酸配列に対する同一性が少なくとも90%であるアミノ酸配列を有し、かつ、(a)のポリペプチドの生物学的活性と同種の生物学的活性を有し、該生物学的活性は、LhHFS転写活性を含み、該LhHFS転写活性は、RT-PCR法を使用して、vacuolar processing enzyme遺伝子(VPE遺伝子)、またはcysteine protease遺伝子(SAG12遺伝子)の発現を測定することによって測定される、ポリペプチド。
(a) a polypeptide consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2; or (b) a polypeptide having an amino acid sequence that is at least 90% identical to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and having the same type of biological activity as the biological activity of the polypeptide of (a), wherein the biological activity includes LhHFS transcription activity, and the LhHFS transcription activity is measured by measuring the expression of the vacuum processing enzyme gene (VPE gene) or the cysteine protease gene (SAG12 gene) using the RT-PCR method .
前記ポリペプチドは、配列番号2に示すアミノ酸配列からなる、請求項4に記載のポリペプチド。
The polypeptide of claim 4, wherein the polypeptide consists of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO:2.
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